JP2014020463A - Radial foil bearing - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a radial foil bearing that can have an excellent performance associated with load capability and dynamic characteristics of a bearing by reducing strain generated in a top foil, and is further improved in an attenuation effect.SOLUTION: There is provided a radial foil bearing 3 which supports a rotary shaft 1. The radial foil bearing includes a top foil 9, an intermediate foil 10, a back foil 11, and a bearing housing 12 which houses them. On both side faces of the bearing housing 12, engagement recessed parts 35 extending from inner peripheral edges to outer peripheral edges of the bearing housing 12 are formed opposite each other, and a plurality of pairs of those engagement recessed parts 35 are formed in a peripheral direction of the bearing housing 12. The intermediate foil 10 has a plurality of intermediate foil pieces 10a arranged along the peripheral direction of the bearing housing 12. The intermediate foil piece 10a has engagement projection pieces 10b which engage the engagement recessed parts 35 respectively.

Description

本発明は、ラジアルフォイル軸受に関する。   The present invention relates to a radial foil bearing.

従来、高速回転体用の軸受として、回転軸に外挿されて用いられるラジアル軸受が知られている。このようなラジアル軸受としては、軸受面を形成する薄板状のトップフォイルと、このトップフォイルを弾性的に支持するバックフォイルと、前記トップフォイル及び前記バックフォイルを収容する円筒状の軸受ハウジングと、を備えたラジアルフォイル軸受がよく知られている。ラジアルフォイル軸受のバックフォイルとしては、薄板を波板状に成形したバンプフォイルが主として用いられている。   Conventionally, as a bearing for a high-speed rotating body, a radial bearing used by being extrapolated to a rotating shaft is known. As such a radial bearing, a thin plate-like top foil that forms a bearing surface, a back foil that elastically supports the top foil, a cylindrical bearing housing that houses the top foil and the back foil, Radial foil bearings with are well known. As a back foil of the radial foil bearing, a bump foil obtained by forming a thin plate into a corrugated plate is mainly used.

また、一部のフォイル軸受では、「フォイル間摩擦による減衰効果の向上」や「トップフォイルの剛性の補強」などを目的として、トップフォイルとバックフォイルとの間に中間フォイルを挿入している(例えば、特許文献1参照)。   In some foil bearings, an intermediate foil is inserted between the top foil and the back foil for the purpose of improving the damping effect due to friction between the foils and reinforcing the rigidity of the top foil ( For example, see Patent Document 1).

このようなラジアルフォイル軸受にあっては、通常、トップフォイルやバンプフォイルが軸受ハウジングから脱落するのを防止するため、その一端部(止端部)がスポット溶接によって軸受ハウジングに直接、あるいはスペーサを介して間接的に固定されている。また、中間フォイルも、通常はトップフォイルやバンプフォイルと同様に軸受ハウジングを1周するように配置され、その一端部が溶接によって軸受ハウジングに固定されている。
また、溶接に代えて機械的に固定を行うべく、トップフォイルやバックフォイル(バンプフォイル)の端部を曲げ加工によって折り曲げ、この折り曲げ部を軸受ハウジングに形成した係合溝に係合させた構造のものも知られている(例えば、特許文献2〜4参照)。
In such a radial foil bearing, in order to prevent the top foil and the bump foil from falling off from the bearing housing, one end portion (stop end portion) of the radial foil bearing is usually directly attached to the bearing housing by spot welding or a spacer is attached. It is indirectly fixed through. Also, the intermediate foil is usually arranged so as to make one round of the bearing housing like the top foil and the bump foil, and one end thereof is fixed to the bearing housing by welding.
Also, in order to perform mechanical fixation instead of welding, the top foil and back foil (bump foil) end portions are bent by bending, and the bent portions are engaged with engagement grooves formed in the bearing housing. Are also known (see, for example, Patent Documents 2 to 4).

米国特許第5902049号明細書US Pat. No. 5,902,049 特開2011−033176号公報JP 2011-033176 A 特開2011−017385号公報JP 2011-017385 A 特開2002−061645号公報JP 2002-061645 A

しかし、軸受ハウジングへのバックフォイル(バンプフォイル)の固定を溶接で行うと、入熱によってバックフォイルや軸受ハウジングが変形し、この影響を受けてトップフォイルに歪みが生じてしまう。同様に、中間フォイルの固定を溶接で行っても、トップフォイルに歪みが生じてしまう。すなわち、溶接によって中間フォイルに歪みが生じると、これの上に配置されるトップフィルにも中間フォイルの歪みが反映され、歪みが生じてしまう。また、トップフォイルと中間フォイルとを重ねて一括して溶接する場合にも、やはり下地となる中間フォイルの歪みがトップフォイルに反映され、トップフォイルの歪み量が大きくなってしまう。   However, when the back foil (bump foil) is fixed to the bearing housing by welding, the back foil and the bearing housing are deformed by heat input, and the top foil is distorted due to this influence. Similarly, even if the intermediate foil is fixed by welding, the top foil is distorted. That is, when distortion occurs in the intermediate foil by welding, the distortion of the intermediate foil is also reflected in the top fill disposed thereon, and distortion occurs. Also, when the top foil and the intermediate foil are overlapped and welded together, the distortion of the intermediate foil that is the base is also reflected in the top foil, and the amount of distortion of the top foil becomes large.

また、前記特許文献2〜4のものでも、トップフォイルやバックフォイルを曲げ加工しているため、トップフォイルに歪みが生じてしまう。すなわち、トップフォイル及びバックフォイルの曲げ加工によってそれぞれに歪みが生じるが、バックフォイルはトップフォイルを支持しているため、バックフォイルの歪みがトップフォイルに影響し、トップフォイルの歪みがより大きくなってしまう。   Moreover, since the top foil and the back foil are also bent in Patent Documents 2 to 4, the top foil is distorted. In other words, the top foil and the back foil are each distorted by bending. However, since the back foil supports the top foil, the back foil distortion affects the top foil, and the top foil distortion becomes larger. End up.

ところが、回転軸の回転によって該回転軸とトップフォイルとの間に形成されるフォイル軸受の流体潤滑膜は、10μm前後と非常に薄いため、トップフォイルに少しでも歪みが生じると、軸受の負荷能力や動特性(剛性と減衰)に影響が及び、設計通りの性能が得られなくなる可能性がある。   However, the fluid lubrication film of the foil bearing formed between the rotating shaft and the top foil by the rotation of the rotating shaft is very thin at around 10 μm, so if any distortion occurs in the top foil, the load capacity of the bearing And dynamic characteristics (rigidity and damping) may be affected, and performance as designed may not be obtained.

また、従来では中間フォイルを用いた場合、軸受ハウジングを1周するように中間フォイルを配置している。しかし、1周巻いて配置すると、中間フォイルとバックフォイルとの間や中間フォイルとトップフォイルとの間での摩擦による拘束箇所が増え、滑りが起こり難くなる。ところが、このように滑りが起こり難くなると、滑りによって生じる摩擦による減衰効果が低くなると考えられる。   Further, conventionally, when an intermediate foil is used, the intermediate foil is arranged so as to make one round of the bearing housing. However, when it is arranged so as to be wound once, the number of constrained portions due to friction between the intermediate foil and the back foil or between the intermediate foil and the top foil increases, and slipping hardly occurs. However, when slipping does not easily occur in this way, it is considered that the damping effect due to friction caused by slipping is reduced.

本発明は前記事情に鑑みてなされたもので、トップフォイルに生じる歪みを充分に少なくして軸受の負荷能力や動特性(剛性と減衰)について設計通りの良好な性能が得られるようになり、さらにフォイル間摩擦によって減衰効果が向上した、ラジアルフォイル軸受を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and the distortion generated in the top foil is sufficiently reduced so that good performance as designed can be obtained as to the load capacity and dynamic characteristics (stiffness and damping) of the bearing. Furthermore, it aims at providing the radial foil bearing which the damping effect improved by the friction between foils.

本発明のラジアルフォイル軸受は、回転軸に外挿されて該回転軸を支持するラジアルフォイル軸受であって、
前記回転軸に対向して配置される円筒状のトップフォイルと、前記トップフォイルの径方向外側に配置される中間フォイルと、前記中間フォイルの径方向外側に配置されるバックフォイルと、前記トップフォイル、前記中間フォイル、及び前記バックフォイルを内挿した状態に収容する円筒状の軸受ハウジングと、を備え、
前記軸受ハウジングの両側面には、それぞれ、該軸受ハウジングの内周縁から外周縁に向かって延びる係合凹部が互いに対向して形成され、かつ、該係合凹部の対が前記軸受ハウジングの周方向に複数形成され、
前記中間フォイルは、前記軸受ハウジングの周方向に沿って配置された複数の中間フォイル片を有して構成され、
前記中間フォイル片には、それぞれ前記係合凹部に係合する係合突片が形成されていることを特徴とする。
The radial foil bearing of the present invention is a radial foil bearing that is extrapolated to a rotating shaft and supports the rotating shaft,
A cylindrical top foil disposed to face the rotating shaft, an intermediate foil disposed radially outward of the top foil, a back foil disposed radially outward of the intermediate foil, and the top foil A cylindrical bearing housing that accommodates the intermediate foil and the back foil in an inserted state,
Engaging recesses extending from the inner peripheral edge to the outer peripheral edge of the bearing housing are formed opposite to each other on both side surfaces of the bearing housing, and the pair of engaging recesses are arranged in the circumferential direction of the bearing housing. Is formed in multiple,
The intermediate foil is configured to have a plurality of intermediate foil pieces arranged along the circumferential direction of the bearing housing,
The intermediate foil pieces are formed with engaging protrusions that engage with the engaging recesses, respectively.

このラジアルフォイル軸受にあっては、中間フォイルを、軸受ハウジングの周方向に沿って配置された複数の中間フォイル片によって構成しているので、単一の中間フォイルが軸受ハウジングを1周巻くように配置される場合に比べ、フォイル間での摩擦による拘束箇所が減少し、各中間フォイル片とバックフォイルやトップフォイルとの間で滑りが起こり易くなる。したがって、滑ることで生じる摩擦による減衰効果が高くなる。
また、軸受ハウジングの両側面に形成した係合凹部に、中間フォイル片に形成した係合突片を係合させるようにしたので、各中間フォイル片に対してスポット溶接や大きな曲げ加工を行うことなく、該中間フォイル片からなる中間フォイルを軸受ハウジング内に収容・固定することができる。したがって、中間フォイルのスポット溶接や、中間フォイルの歪みの影響によりトップフォイルに歪みが生じるのが防止され、トップフォイルの歪みが充分に少なくなる。また、中間フォイルの溶接を不要にしたため、溶接不良による組立て不良や組立てのバラツキを無くすことができる。さらに、中間フォイル片が破損したり消耗した際、中間フォイル全体を交換することなく、破損または消耗したパーツ(中間フォイル片)のみを交換すればよくなる。
In this radial foil bearing, the intermediate foil is constituted by a plurality of intermediate foil pieces arranged along the circumferential direction of the bearing housing, so that the single intermediate foil wraps around the bearing housing once. Compared with the case where it arranges, the restraint location by the friction between foil reduces, and it becomes easy to occur slip between each intermediate foil piece, a back foil, and a top foil. Therefore, the damping effect due to friction caused by sliding increases.
In addition, since the engagement protrusions formed on the intermediate foil pieces are engaged with the engagement recesses formed on both side surfaces of the bearing housing, spot welding or large bending processing is performed on each intermediate foil piece. The intermediate foil made of the intermediate foil piece can be accommodated and fixed in the bearing housing. Therefore, the top foil is prevented from being distorted by spot welding of the intermediate foil or the distortion of the intermediate foil, and the distortion of the top foil is sufficiently reduced. Further, since the intermediate foil is not required to be welded, it is possible to eliminate the assembly failure and the assembly variation due to the welding failure. Further, when the intermediate foil piece is damaged or worn out, it is only necessary to replace the damaged or worn part (intermediate foil piece) without replacing the entire intermediate foil.

また、前記ラジアルフォイル軸受において、前記バックフォイルは、前記軸受ハウジングの周方向に沿って配置された複数のバックフォイル片を有して構成され、前記中間フォイル片の前記係合突片は、前記複数のバックフォイル片間に形成された隙間を通って前記係合凹部に係合することが好ましい。
バックフォイルは、中間フォイルを介してトップフォイルを弾性的に支持するため、トップフォイルから荷重を受けた際には、その周方向に変形することでトップフォイルの撓みを許容し、これを支持する。しかし、バックフォイルは周方向に変形する際、軸受ハウジングとの間の摩擦の影響を受けるため、自由端側では変形し易いものの、固定端側では変形し難くなっている。そのため、自由端側と固定端側とでは支持剛性に差が生じてしまい、軸受全体として均一な支持剛性が得られにくくなってしまう。
そこで、バックフォイルを、軸受ハウジングの周方向に沿って配置された複数のバックフォイル片によって構成しているので、バックフォイル片における固定端と自由端との間の距離が短くなり、前述した自由端側と固定端側との間の支持剛性の差が小さくなる。したがってバックフォイル全体での支持剛性のバラツキが少なくなる。
また、このようにバックフォイルを複数のバックフォイル片によって構成しているので、中間フォイル片の係合突片をこれらの間に形成される隙間に通すことにより、該係合突片を係合凹部に容易に係合することができる。
Further, in the radial foil bearing, the back foil includes a plurality of back foil pieces arranged along a circumferential direction of the bearing housing, and the engaging projection piece of the intermediate foil piece includes: It is preferable to engage with the engaging recess through a gap formed between a plurality of back foil pieces.
Since the back foil elastically supports the top foil via the intermediate foil, when receiving a load from the top foil, the back foil is deformed in the circumferential direction to allow the top foil to bend and support it. . However, when the back foil is deformed in the circumferential direction, the back foil is affected by friction with the bearing housing. Therefore, the back foil is easily deformed on the free end side, but is hardly deformed on the fixed end side. For this reason, a difference in support rigidity occurs between the free end side and the fixed end side, and it becomes difficult to obtain a uniform support rigidity for the entire bearing.
Therefore, since the back foil is composed of a plurality of back foil pieces arranged along the circumferential direction of the bearing housing, the distance between the fixed end and the free end of the back foil piece is shortened, and the above-described free foil is formed. The difference in support rigidity between the end side and the fixed end side is reduced. Therefore, variation in support rigidity in the entire back foil is reduced.
In addition, since the back foil is constituted by a plurality of back foil pieces in this way, the engagement protrusion is engaged by passing the engagement protrusion of the intermediate foil piece through the gap formed between them. It can be easily engaged with the recess.

また、前記ラジアルフォイル軸受において、前記軸受ハウジングの内周面には、対向する前記係合凹部間に、該係合凹部に連通して該係合凹部より軸受ハウジングの外周縁側に向かう深さが浅い係合溝が形成され、前記係合凹部および前記係合溝には、前記係合凹部に係合する一対の係合アームと、前記係合溝に係合するとともに前記一対の係合アーム間を連結する連結部と、を有し、かつ、前記一対の係合アームの、前記係合凹部に係合する側と反対の側が、前記軸受ハウジングの内周面より突出する係合凸部とされた係止部材が係止し、前記バックフォイルの両側周縁部には、それぞれ、前記係合凸部に係合する係合切欠が形成され、前記中間フォイル片の前記係合突片は、前記バックフォイルの前記係合切欠を通って前記係合凹部に係合することが好ましい。
このようにすれば、軸受ハウジングの内周面の両側端部にそれぞれ設けた係合凸部に、バックフォイルの両側周縁部にそれぞれ形成した係合切欠を係合させることにより、バックフォイルを軸受ハウジングに固定するので、バックフォイルに対してスポット溶接や曲げ加工を行うことなく、バックフォイルを軸受ハウジング内に収容・固定することができる。したがって、バックフォイルのスポット溶接や、バックフォイルの歪みの影響によりトップフォイルに歪みが生じるのが防止され、トップフォイルの歪みが充分に少なくなる。また、バックフォイルの溶接を不要にしたため、溶接不良による組立て不良や組立てのバラツキを無くすことができる。
また、中間フォイル片の係合突片を、バックフォイルの係合切欠を通って係合凹部に係合するようにしたので、該係合突片を係合凹部に容易に係合することができる。
さらに、係止部材の係合アームと中間フォイル片の係合突片とを共に係合凹部に係合させるようにしたので、前記係合アーム、前記係合突片が係合する箇所をそれぞれ別に形成する場合に比べ、軸受ハウジングに対する加工数を少なくすることができる。
Further, in the radial foil bearing, the inner peripheral surface of the bearing housing has a depth between the engaging recesses facing each other and communicated with the engaging recesses toward the outer peripheral edge side of the bearing housing from the engaging recesses. A shallow engagement groove is formed. The engagement recess and the engagement groove include a pair of engagement arms that engage with the engagement recess, and the pair of engagement arms that engage with the engagement groove. And an engaging convex portion that protrudes from an inner peripheral surface of the bearing housing on a side opposite to the side engaging the engaging concave portion of the pair of engaging arms. The engaging member is engaged, and at the peripheral edge portions on both sides of the back foil, engagement notches that engage with the engaging projections are formed, respectively, and the engaging protrusions of the intermediate foil piece are The engagement recess through the engagement notch of the back foil. It is preferable to.
In this way, the engagement protrusions provided on the both end portions of the inner peripheral surface of the bearing housing are engaged with the engagement notches formed on the peripheral edges on both sides of the back foil, so that the back foil is Since it fixes to a housing, a back foil can be accommodated and fixed in a bearing housing, without performing spot welding and a bending process with respect to a back foil. Therefore, it is possible to prevent the top foil from being distorted by spot welding of the back foil or the influence of the back foil, and the distortion of the top foil is sufficiently reduced. Further, since the back foil is not required to be welded, it is possible to eliminate assembly defects and assembly variations due to poor welding.
Further, since the engagement protrusion of the intermediate foil piece is engaged with the engagement recess through the engagement notch of the back foil, the engagement protrusion can be easily engaged with the engagement recess. it can.
Furthermore, since the engaging arm of the locking member and the engaging protrusion of the intermediate foil piece are both engaged with the engaging recess, the position where the engaging arm and the engaging protruding piece are engaged respectively Compared with the case where it forms separately, the number of processes with respect to a bearing housing can be decreased.

また、前記ラジアルフォイル軸受において、前記バックフォイルの両側周縁部には、それぞれ、前記係合凹部に連通する係合切欠が形成され、前記中間フォイル片の前記係合突片は、前記バックフォイルの係合切欠を通って前記係合凹部に係合することが好ましい。
このようにすれば、中間フォイル片の係合突片を係合凹部に係合することで、該中間フォイル片だけでなくバックフォイルも軸受ハウジングに固定することができる。
また、このように中間フォイル片によってバックフォイルを軸受ハウジングに固定するので、バックフォイルに対してスポット溶接や曲げ加工を行うことなく、バックフォイルを軸受ハウジング内に収容・固定することができる。したがって、バックフォイルのスポット溶接や、バックフォイルの歪みの影響によりトップフォイルに歪みが生じるのが防止され、トップフォイルの歪みが充分に少なくなる。また、バックフォイルの溶接を不要にしたため、溶接不良による組立て不良や組立てのバラツキを無くすことができる。
Further, in the radial foil bearing, engagement notches communicating with the engagement recesses are respectively formed on both side peripheral portions of the back foil, and the engagement protrusion of the intermediate foil piece is formed on the back foil. It is preferable to engage with the engaging recess through the engaging notch.
In this way, by engaging the engagement protrusion of the intermediate foil piece with the engagement recess, not only the intermediate foil piece but also the back foil can be fixed to the bearing housing.
Further, since the back foil is fixed to the bearing housing by the intermediate foil piece in this way, the back foil can be accommodated and fixed in the bearing housing without performing spot welding or bending on the back foil. Therefore, it is possible to prevent the top foil from being distorted by spot welding of the back foil or the influence of the back foil, and the distortion of the top foil is sufficiently reduced. Further, since the back foil is not required to be welded, it is possible to eliminate assembly defects and assembly variations due to poor welding.

なお、前記ラジアルフォイル軸受において前記バックフォイルは、前記軸受ハウジングの周方向に沿って配置された複数のバックフォイル片を有して構成され、前記バックフォイル片には、それぞれ前記係合切欠が形成されていることが好ましい。
このようにすれば、バックフォイル片における固定端と自由端との間の距離が短くなり、前述した自由端側と固定端側との間の支持剛性の差が小さくなる。したがってバックフォイル全体での支持剛性のバラツキが少なくなる。
また、バックフォイル片にそれぞれ係合切欠を形成しているので、中間フォイル片の係合突片をこれら係合切欠に通すことにより、該係合突片を係合凹部に容易に係合することができる。
In the radial foil bearing, the back foil includes a plurality of back foil pieces arranged along the circumferential direction of the bearing housing, and the engagement foil is formed in each of the back foil pieces. It is preferable that
In this way, the distance between the fixed end and the free end of the back foil piece is shortened, and the above-described difference in support rigidity between the free end side and the fixed end side is reduced. Therefore, variation in support rigidity in the entire back foil is reduced.
Further, since the engagement notches are formed in the back foil pieces, the engagement protrusions can be easily engaged with the engagement recesses by passing the engagement protrusions of the intermediate foil pieces through the engagement notches. be able to.

また、前記ラジアルフォイル軸受において、前記バックフォイル片の係合切欠は、該バックフォイル片の周方向中央部に形成されていることが好ましい。
このようにすれば、各バックフォイル片の、自由端側と固定端側との間の支持剛性の差がさらに小さくなり、したがってバックフォイル全体での支持剛性のバラツキがより少なくなる。
Further, in the radial foil bearing, it is preferable that the engagement notch of the back foil piece is formed at a central portion in the circumferential direction of the back foil piece.
In this way, the difference in the support rigidity between the free end side and the fixed end side of each back foil piece is further reduced, and therefore the variation in the support rigidity of the entire back foil is further reduced.

また、前記ラジアルフォイル軸受においては、前記中間フォイルが複数枚重ねられていることが好ましい。
このようにすれば、中間フォイル間の滑りによる摩擦によって得られる減衰効果が加わることにより、ラジアルフォイル軸受による減衰効果がより一層高くなる。
In the radial foil bearing, it is preferable that a plurality of the intermediate foils are stacked.
In this way, the damping effect obtained by the friction caused by the slip between the intermediate foils is added, so that the damping effect by the radial foil bearing is further enhanced.

本発明のラジアルフォイル軸受によれば、中間フォイルを、軸受ハウジングの周方向に沿って配置された複数の中間フォイル片によって構成しているので、各中間フォイル片とバックフォイルやトップフォイルとの間で滑りを起こり易くすることができ、したがって滑ることで生じる摩擦による減衰効果を高くすることができる。
また、各中間フォイル片に対してスポット溶接や大きな曲げ加工を行うことなく、中間フォイルを軸受ハウジング内に収容・固定するようにしたので、中間フォイルの歪みの影響によってトップフォイルに歪みが生じるのを防止することができる。したがって、トップフォイルの歪みを充分に少なくし、これによって軸受の負荷能力や動特性(剛性と減衰)について、設計通りの良好な性能を得ることができる。
According to the radial foil bearing of the present invention, the intermediate foil is constituted by a plurality of intermediate foil pieces arranged along the circumferential direction of the bearing housing. Therefore, the intermediate foil piece is provided between each intermediate foil piece and the back foil and the top foil. Thus, slipping can easily occur, and therefore, the damping effect due to friction caused by sliding can be increased.
In addition, since the intermediate foil is accommodated and fixed in the bearing housing without spot welding or large bending work on each intermediate foil piece, the top foil is distorted by the influence of the distortion of the intermediate foil. Can be prevented. Therefore, the distortion of the top foil is sufficiently reduced, and as a result, good performance as designed can be obtained with respect to the load capacity and dynamic characteristics (rigidity and damping) of the bearing.

本発明に係るラジアルフォイル軸受が適用されるターボ機械の一例を示す模式図である。It is a mimetic diagram showing an example of a turbo machine to which a radial foil bearing concerning the present invention is applied. 本発明に係るラジアルフォイル軸受の第1実施形態の概略構成を示す図であり、(a)はラジアルフォイル軸受の側面図、(b)は軸受ハウジングの内周面の要部を示す図である。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is a figure which shows schematic structure of 1st Embodiment of the radial foil bearing which concerns on this invention, (a) is a side view of a radial foil bearing, (b) is a figure which shows the principal part of the internal peripheral surface of a bearing housing. . (a)は図2(a)に示したラジアルフォイル軸受の要部分解斜視図、(b)は通し溝に固定具が嵌合している状態を示す平面図、(c)は通し溝に固定具が嵌合している状態を示す側断面図である。(A) is an exploded perspective view of the main part of the radial foil bearing shown in FIG. 2 (a), (b) is a plan view showing a state in which a fixture is fitted in the through groove, and (c) is in the through groove. It is a sectional side view which shows the state which the fixing tool has fitted. (a)は図2(a)に示したラジアルフォイル軸受の要部分解斜視図、(b)は図2(a)のA−A線矢視断面図である。(A) is a principal part disassembled perspective view of the radial foil bearing shown to Fig.2 (a), (b) is AA arrow sectional drawing of Fig.2 (a). (a)は図2(a)に示したラジアルフォイル軸受の要部分解斜視図、(b)は中間フォイル片の平面図、(c)は中間フォイル片の側面図、(d)は図2(a)のC−C線矢視断面図である。2A is an exploded perspective view of the main part of the radial foil bearing shown in FIG. 2A, FIG. 2B is a plan view of the intermediate foil piece, FIG. 2C is a side view of the intermediate foil piece, and FIG. It is CC sectional view taken on the line of (a). (a)は図2(a)の要部を平坦化して模式的に示す側面図、(b)は(a)のB−B線矢視図である。(A) is the side view which shows the main part of Fig.2 (a) planarized typically, (b) is the BB arrow directional view of (a). (a)はトップフォイルの展開図、(b)はトップフォイルの展開側面図である。(A) is a development view of the top foil, and (b) is a development side view of the top foil. 図2(a)の要部拡大図である。It is a principal part enlarged view of Fig.2 (a). 本発明に係るラジアルフォイル軸受の第2実施形態を示す図であり、(a)はラジアルフォイル軸受の側面図、(b)は(a)の要部を平坦化して模式的に示す側面図である。It is a figure which shows 2nd Embodiment of the radial foil bearing which concerns on this invention, (a) is a side view of a radial foil bearing, (b) is a side view which planarizes the principal part of (a) and shows typically. is there. (a)は図9(a)に示したラジアルフォイル軸受の要部分解斜視図、(b)は図9(a)のD−D線矢視断面図である。(A) is a principal part disassembled perspective view of the radial foil bearing shown to Fig.9 (a), (b) is DD sectional view taken on the line of FIG.9 (a). 本発明に係るラジアルフォイル軸受の第3実施形態を示す図であり、(a)はラジアルフォイル軸受の側面図、(b)は(a)の要部を平坦化して模式的に示す側面図である。It is a figure which shows 3rd Embodiment of the radial foil bearing which concerns on this invention, (a) is a side view of a radial foil bearing, (b) is a side view which planarizes the principal part of (a) and shows typically. is there. (a)は図11(a)に示したラジアルフォイル軸受の要部分解斜視図、(b)は図11(a)のE−E線矢視断面図である。(A) is a principal part disassembled perspective view of the radial foil bearing shown to Fig.11 (a), (b) is the EE arrow sectional drawing of Fig.11 (a). 第3実施形態のラジアルフォイル軸受の変形例を示す要部分解斜視図である。It is a principal part disassembled perspective view which shows the modification of the radial foil bearing of 3rd Embodiment.

以下、図面を参照して本発明のラジアルフォイル軸受を詳しく説明する。なお、以下の図面においては、各部材を認識可能な大きさとするために、各部材の縮尺を適宜変更している。   Hereinafter, a radial foil bearing of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the following drawings, the scale of each member is appropriately changed in order to make each member a recognizable size.

図1は、本発明のラジアルフォイル軸受が適用されるターボ機械の一例を示す側面図であり、図1中符号1は回転軸、2は回転軸の先端部に設けられたインペラ、3は本発明に係るラジアルフォイル軸受である。なお、図1では省略してラジアルフォイル軸受を一つしか記載していないが、通常は回転軸1の軸方向にラジアルフォイル軸受が二つ設けられて、回転軸1の支持構造が構成される。したがって、本実施形態においてもラジアルフォイル軸受3が二つ設けられているものとする。   FIG. 1 is a side view showing an example of a turbo machine to which a radial foil bearing of the present invention is applied. In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a rotary shaft, 2 denotes an impeller provided at a tip portion of the rotary shaft, and 3 denotes a main shaft. It is a radial foil bearing which concerns on invention. Although only one radial foil bearing is shown in FIG. 1, normally, two radial foil bearings are provided in the axial direction of the rotating shaft 1 to constitute a support structure for the rotating shaft 1. . Accordingly, it is assumed that two radial foil bearings 3 are also provided in the present embodiment.

回転軸1には、インペラ2が形成された側にスラストカラー4が固定されており、このスラストカラー4の両側には、このスラストカラー4に対向してそれぞれの側にスラスト軸受5が配置されている。
また、インペラ2は静止側となるハウジング6内に配置されており、ハウジング6との間にチップクリアランス7を有している。
また、回転軸1には、スラストカラー4より中央側に、ラジアルフォイル軸受3が外挿されている。
A thrust collar 4 is fixed to the rotary shaft 1 on the side where the impeller 2 is formed, and a thrust bearing 5 is disposed on each side of the thrust collar 4 so as to face the thrust collar 4. ing.
The impeller 2 is disposed in the housing 6 on the stationary side, and has a tip clearance 7 between the impeller 2 and the housing 6.
A radial foil bearing 3 is externally attached to the rotary shaft 1 on the center side of the thrust collar 4.

「第1実施形態」
図2(a)、(b)は、このような構成のターボ機械に適用されたラジアルフォイル軸受の第1実施形態を示す図である。この第1実施形態のラジアルフォイル軸受3は、図2(a)に示すように回転軸1に外挿されて該回転軸1を支持する円筒状のもので、回転軸1に対向して配置される円筒状のトップフォイル9と、該トップフォイル9の径方向外側に配置される中間フォイル10と、該中間フォイル10の径方向外側に配置されるバックフォイル11と、該バックフォイル11の径方向外側に配置される軸受ハウジング12とを備えて構成されている。
“First Embodiment”
FIGS. 2A and 2B are views showing a first embodiment of a radial foil bearing applied to the turbomachine having such a configuration. The radial foil bearing 3 according to the first embodiment is a cylindrical member that is externally attached to the rotating shaft 1 and supports the rotating shaft 1 as shown in FIG. A cylindrical top foil 9, an intermediate foil 10 disposed radially outside the top foil 9, a back foil 11 disposed radially outside the intermediate foil 10, and a diameter of the back foil 11 And a bearing housing 12 disposed on the outer side in the direction.

軸受ハウジング12は、ラジアルフォイル軸受3の最外部を構成する金属製で円筒状のもので、内部にバックフォイル11、中間フォイル10、トップフォイル9を収容したものである。この軸受ハウジング12には、その内周面に、該軸受ハウジング12の軸方向に沿って通し溝13が形成されている。すなわち、軸受ハウジング12の内周面要部を示す図2(b)に示すように、軸受ハウジング12の内周面には、該軸受ハウジング12の軸方向の一端から他端に連続してその全長に通し溝13が形成されている。通し溝13は、長さが軸受ハウジング12の長さと同じで、開口幅が3mm〜5mm程度、深さが1.5mm〜2.5mm程度に形成されている。   The bearing housing 12 is made of a metal and has a cylindrical shape that constitutes the outermost portion of the radial foil bearing 3, and the back foil 11, the intermediate foil 10, and the top foil 9 are accommodated therein. A through groove 13 is formed in the bearing housing 12 along the axial direction of the bearing housing 12 on the inner peripheral surface thereof. That is, as shown in FIG. 2B, which shows the main part of the inner peripheral surface of the bearing housing 12, the inner peripheral surface of the bearing housing 12 is continuously connected from one end to the other end in the axial direction of the bearing housing 12. A through groove 13 is formed along the entire length. The through groove 13 has the same length as that of the bearing housing 12 and has an opening width of about 3 mm to 5 mm and a depth of about 1.5 mm to 2.5 mm.

また、通し溝13の両端部には、該通し溝13にそれぞれ連通して係止溝14が形成されている。係止溝14は、ラジアルフォイル軸受3の要部分解斜視図である図3(a)に示すように、軸受ハウジング12の両側面がそれぞれ切り欠かれて形成されたもので、該軸受ハウジング12の厚さ方向に沿って内周縁から外周縁に向かって形成されている。なお、本実施形態では、係止溝14を通し溝13に確実に連通させるべく、係止溝14の幅を、通し溝13の幅に比べて十分に広く形成している。   Further, locking grooves 14 are formed at both ends of the through groove 13 so as to communicate with the through groove 13. As shown in FIG. 3A, which is an exploded perspective view of the main part of the radial foil bearing 3, the locking groove 14 is formed by cutting out both side surfaces of the bearing housing 12. It is formed from the inner periphery toward the outer periphery along the thickness direction. In the present embodiment, the width of the locking groove 14 is made sufficiently wider than the width of the through groove 13 so that the locking groove 14 is reliably communicated with the through groove 13.

また、通し溝13には、その両内側面にそれぞれ係止凹部15が形成されている。これら係止凹部15は、通し溝13の長さ方向に沿ってその全長に形成された溝状のもので、本実施形態では、最大深さが0.2〜0.3mm程度の断面U字状(半円弧状)に形成されている。また、これら係止凹部15は、通し溝13の開口側、例えば軸受ハウジング12の内周面から1mm以内の深さ位置に形成されている。これにより、係止凹部15は、後述するようにトップフォイル9の凸部の先端部を係止できるようになっている。   The through groove 13 is formed with a locking recess 15 on each of its inner side surfaces. These locking recesses 15 are groove-like ones formed in the entire length along the length direction of the through-groove 13, and in the present embodiment, the U-shaped cross section having a maximum depth of about 0.2 to 0.3 mm. It is formed in a shape (semi-arc shape). Further, these locking recesses 15 are formed at a depth position within 1 mm from the opening side of the through groove 13, for example, from the inner peripheral surface of the bearing housing 12. Thereby, the latching recessed part 15 can latch the front-end | tip part of the convex part of the top foil 9, so that it may mention later.

ここで、これら通し溝13および係止凹部15を形成するには、ワイヤカット放電加工が好適に用いられる。すなわち、通し溝13や溝状の係止凹部15のように、軸受ハウジング12の軸方向の一端から他端にかけて連続する溝を形成する場合には、ワイヤカット放電加工によってその断面形状の外形をなぞるようにワイヤを移動させることにより、各溝を容易にかつ精度良く形成することができる。特に本実施形態では、通し溝13とその両側面の係止凹部15とを、一連の加工で容易に形成することができるため、このようにワイヤカット放電加工を採用することにより、通し溝13や係止凹部15の加工コストを充分低く抑えることができる。   Here, in order to form the through groove 13 and the locking recess 15, wire-cut electric discharge machining is preferably used. That is, when forming a continuous groove from one end to the other end in the axial direction of the bearing housing 12 such as the through groove 13 and the groove-shaped locking recess 15, the outer shape of the cross-sectional shape is formed by wire-cut electric discharge machining. By moving the wire so that it can be traced, each groove can be formed easily and accurately. In particular, in the present embodiment, the through groove 13 and the locking recesses 15 on both side surfaces thereof can be easily formed by a series of processing. Thus, by adopting wire cut electric discharge machining in this way, the through groove 13 And the processing cost of the latching recessed part 15 can be restrained sufficiently low.

また、係止溝14についても、軸受ハウジング12の外面側から内面側にかけて連続する溝を形成するため、ワイヤカット放電加工を採用することによってその加工コストを充分低く抑えることができる。ただし、係止溝14については、特にその加工精度を必要としないことなどから、エンドミルによる切削加工などを採用することもできる。   Moreover, since the groove | channel which continues from the outer surface side of the bearing housing 12 also to the inner surface side is formed also about the latching groove | channel 14, the process cost can be suppressed low enough by employ | adopting wire cut electric discharge machining. However, since the locking groove 14 does not particularly require processing accuracy, cutting by an end mill or the like can be employed.

このような通し溝13および係止溝14には、固定具16が嵌め込まれて係止している。固定具16は、図3(a)、および通し溝13と固定具16の平面図である図3(b)、通し溝13と固定具16の側断面図である図3(c)に示すように、通し溝13に嵌め込まれて収容される棒状(四角柱状)の基部17と、基部17の両端部に形成されて前記係止溝14、14に係止する一対の折曲片18、18と、基部17の中央部に形成されて折曲片18と反対の側に突出する二つの隔壁片19と、を有して構成されている。   A fixing tool 16 is fitted and locked in the through groove 13 and the locking groove 14. The fixing tool 16 is shown in FIG. 3A, FIG. 3B which is a plan view of the through groove 13 and the fixing tool 16, and FIG. 3C which is a side sectional view of the through groove 13 and the fixing tool 16. Thus, a rod-like (quadrangular columnar) base portion 17 that is fitted and accommodated in the through groove 13, and a pair of bent pieces 18 that are formed at both ends of the base portion 17 and are engaged with the engagement grooves 14, 14, 18 and two partition wall pieces 19 formed at the center of the base portion 17 and projecting to the opposite side of the bent piece 18.

基部17は、高さが0.5〜1.5mm程度に形成されたもので、その上面(隔壁片19側の面)が通し溝13の開口より1mm程度沈み込むように形成されている。折曲片18は、通し溝13の底面と軸受ハウジング12の外周面との間の距離にほぼ等しい長さに形成されており、これによって係止溝14に充分な面積で当接するともに、軸受ハウジング12の外周面から突出しないようになっている。   The base portion 17 is formed with a height of about 0.5 to 1.5 mm, and is formed so that its upper surface (surface on the partition piece 19 side) sinks about 1 mm from the opening of the through groove 13. The bent piece 18 is formed to have a length substantially equal to the distance between the bottom surface of the through groove 13 and the outer peripheral surface of the bearing housing 12, thereby abutting the locking groove 14 with a sufficient area and bearing. It does not protrude from the outer peripheral surface of the housing 12.

ここで、これら折曲片18、18と、通し溝13に連通して設けられた係止溝14、14とにより、規制部が形成されている。すなわち、一対の折曲片18、18がそれぞれ通し溝13の両端部に設けられた係止溝14、14に係止し、したがって一対の折曲片18、18で軸受ハウジング12を挟持することより、固定具16は通し溝13の長さ方向(軸受ハウジング12の軸方向)に移動するのが規制され、クリアランス分を除いて実質的に移動しないようになっている。   Here, a restriction portion is formed by the bent pieces 18 and 18 and the locking grooves 14 and 14 provided in communication with the through groove 13. That is, the pair of bent pieces 18, 18 are respectively locked in the locking grooves 14, 14 provided at both ends of the through groove 13, so that the bearing housing 12 is sandwiched between the pair of bent pieces 18, 18. Thus, the fixture 16 is restricted from moving in the length direction of the through groove 13 (the axial direction of the bearing housing 12), and does not substantially move except for the clearance.

隔壁片19は、図3(b)、(c)に示すように基部17をほぼ三等分し、したがって通し溝13をほぼ三等分する二つの位置に形成されたもので、高さが、通し溝13の開口位置と同じレベルになるか、通し溝13より少し突出する程度に形成されている。例えば、バックフォイル11の高さの半分程度、突出するようにしてもよい。このような隔壁片19によって通し溝13がその長さ方向にほぼ三分割されることにより、通し溝13内には固定具16によって三つの係合溝20が形成される。   As shown in FIGS. 3B and 3C, the partition wall piece 19 is formed at two positions that divide the base portion 17 into approximately three equal parts, and thus the through groove 13 approximately into three equal parts. It is formed so as to be at the same level as the opening position of the through groove 13 or slightly protrude from the through groove 13. For example, you may make it protrude about half the height of the back foil 11. FIG. The partition groove 19 divides the through groove 13 substantially in the length direction thereof, so that three engagement grooves 20 are formed in the through groove 13 by the fixture 16.

すなわち、固定具16を軸受ハウジング12の内周面側から係止溝14および通し溝13に嵌め込み、係止させることにより、三つの係合溝20を容易に形成することができる。これら係合溝20は、その深さがほぼ1mm程度となっており、その両内側面に、前記係止凹部15を開口させている。
なお、固定具16は、例えば厚さが3〜4mm程度のステンレス等からなる金属板をワイヤカット放電加工することにより、形成することができる。
That is, the three engaging grooves 20 can be easily formed by fitting the fixing tool 16 into the locking groove 14 and the through groove 13 from the inner peripheral surface side of the bearing housing 12 and locking them. These engaging grooves 20 have a depth of about 1 mm, and the locking recesses 15 are opened on both inner side surfaces thereof.
The fixture 16 can be formed by wire-cut electric discharge machining of a metal plate made of stainless steel having a thickness of about 3 to 4 mm, for example.

また、図2(a)に示すように軸受ハウジング12には、後述するバックフォイル11を係止させるための係合凸部33aが、係止部材30によって形成されている。すなわち、ラジアルフォイル軸受3の要部分解斜視図である図4(a)に示すように、軸受ハウジング12の両側面には、それぞれ、該軸受ハウジング12の内周縁から外周縁に向かって延びる溝状の第1係合凹部31が互いに対向して形成されている。第1係合凹部31は、図2(a)に示すように本実施形態では軸受ハウジング12の側面をその周方向にほぼ3分割する位置に、それぞれ形成されている。そして、これら第1係合凹部31には前記係止部材30が係止している。なお、本実施形態では、軸受ハウジング17の一方の側面から見て前記3箇所の第1係合凹部31のうちの2箇所の第1係合凹部31、31間に、前記通し溝13が配置されている。   In addition, as shown in FIG. 2A, the bearing housing 12 is formed with an engaging projection 33 a for locking a back foil 11 described later by a locking member 30. That is, as shown in FIG. 4A, which is an exploded perspective view of the main part of the radial foil bearing 3, grooves on both side surfaces of the bearing housing 12 extend from the inner peripheral edge to the outer peripheral edge of the bearing housing 12, respectively. First engaging recesses 31 are formed so as to face each other. As shown in FIG. 2A, the first engaging recess 31 is formed at a position where the side surface of the bearing housing 12 is substantially divided into three in the circumferential direction in the present embodiment. The locking member 30 is locked to the first engagement recesses 31. In the present embodiment, the through groove 13 is disposed between two first engaging recesses 31 of the three first engaging recesses 31 when viewed from one side surface of the bearing housing 17. Has been.

また、軸受ハウジング12の内周面には、図4(a)に示すように対向する第1係合凹部31、31間に、該第1係合凹部31、31に連通する溝32が形成されている。溝32は、その深さが、第1係合凹部31の深さ、すなわち軸受ハウジング12の外面側に向かう深さ(本実施形態では軸受ハウジング12の厚さに等しくなっている)より浅くなっている。これにより、本実施形態では、第1係合凹部31と溝32との間に段差部(図示せず)が形成されている。   Further, on the inner peripheral surface of the bearing housing 12, a groove 32 communicating with the first engagement recesses 31, 31 is formed between the first engagement recesses 31, 31 facing each other as shown in FIG. Has been. The depth of the groove 32 is shallower than the depth of the first engagement recess 31, that is, the depth toward the outer surface side of the bearing housing 12 (which is equal to the thickness of the bearing housing 12 in this embodiment). ing. Thereby, in this embodiment, the level | step-difference part (not shown) is formed between the 1st engagement recessed part 31 and the groove | channel 32. FIG.

そして、これら第1係合凹部31、31および溝32には、係止部材30が係止している。係止部材30は、第1係合凹部31、31に係合する一対の係合アーム33と、これら係合アーム33、33間を連結する連結部34と、を有してH字状に形成されたものである。連結部34は、図2(a)のA−A線矢視断面図である図4(b)に示すように、前記溝32に係合して該溝32内に収容され、該溝32の外側に突出しないように形成されている。具体的には、溝32の深さが1mm〜2mm程度となっており、したがって連結部34の高さも1mm〜2mm程度となっている。   The locking member 30 is locked to the first engagement recesses 31 and 31 and the groove 32. The locking member 30 has a pair of engaging arms 33 that engage with the first engaging recesses 31, 31 and a connecting portion 34 that connects the engaging arms 33, 33, and has an H shape. It is formed. As shown in FIG. 4B, which is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG. 2A, the connecting portion 34 engages with the groove 32 and is accommodated in the groove 32. It is formed so as not to protrude outside. Specifically, the depth of the groove 32 is about 1 mm to 2 mm, and therefore the height of the connecting portion 34 is also about 1 mm to 2 mm.

一対の係合アーム33は、連結部34に対して上下方向に延出して形成されたもので、これによって前記したように係止部材30をH字状に形成している。これら係合アーム33の上側に延出した部分、すなわち第1係合凹部31に係合する側と反対の側は、軸受ハウジング12の内周面より突出することにより、後述するバックフォイル片11aの係合切欠11dに係合する係合凸部33aとなっている。   The pair of engagement arms 33 are formed to extend in the vertical direction with respect to the connecting portion 34, thereby forming the locking member 30 in an H shape as described above. The portions extending above the engagement arms 33, that is, the side opposite to the side engaged with the first engagement recess 31, protrudes from the inner peripheral surface of the bearing housing 12, whereby a back foil piece 11a described later is provided. It is the engagement convex part 33a engaged with this engagement notch 11d.

また、係合アーム33の下側に延出した部分は、前述した第1係合凹部31と溝32との間の段差部に係止している。これにより、係止部材30は軸受ハウジング12に対し、その軸方向への移動が規制されている。   Further, the portion extending to the lower side of the engagement arm 33 is locked to the step portion between the first engagement recess 31 and the groove 32 described above. Thereby, the locking member 30 is restricted from moving in the axial direction with respect to the bearing housing 12.

なお、係止部材30の係合アーム33や連結部34は、図4(a)に示したように四角柱状であっても、また、円柱状(丸棒状)であってもよく、その太さは0.3〜0.5mm程度となっている。このような係止部材30は、例えば厚さが0.5mm未満のステンレス等からなる金属箔をH字状にエッチング加工したり、ワイヤカット放電加工することにより、形成することができる。   Note that the engaging arm 33 and the connecting portion 34 of the locking member 30 may have a quadrangular prism shape as shown in FIG. 4A or a cylindrical shape (round bar shape). The length is about 0.3 to 0.5 mm. Such a locking member 30 can be formed, for example, by etching a metal foil made of stainless steel or the like having a thickness of less than 0.5 mm into an H shape or wire-cut electric discharge machining.

また、溝32については、前記通し溝13と同様にして、ワイヤカット放電加工で形成することができる。さらに、第1係合凹部31については、前記係止溝14と同様にして、ワイヤカット放電加工やエンドミルによる切削加工などで加工することができる。すなわち、通し溝13と溝32とを、ワイヤカット放電加工によって連続的に加工処理することができ、同様に、係止溝14と第1係合凹部31とについても、ワイヤカット放電加工等によって連続的に加工処理することができる。したがって、軸受ハウジング12について、その加工コストの低減化を図ることが可能になる。
このようにして溝32、第1係合凹部31を形成した後、係止部材30を軸受ハウジング12の内周面側から第1係合凹部31および溝32に嵌め込み、係止させることにより、係合凸部33aを容易に形成することができる。
Further, the grooves 32 can be formed by wire-cut electric discharge machining in the same manner as the through grooves 13. Further, the first engaging recess 31 can be processed by wire-cut electric discharge machining, cutting by an end mill, or the like in the same manner as the locking groove 14. That is, the through groove 13 and the groove 32 can be processed continuously by wire cut electric discharge machining. Similarly, the locking groove 14 and the first engagement recess 31 can be processed by wire cut electric discharge machining or the like. It can be processed continuously. Therefore, the processing cost of the bearing housing 12 can be reduced.
After forming the groove 32 and the first engagement recess 31 in this manner, the locking member 30 is fitted into the first engagement recess 31 and the groove 32 from the inner peripheral surface side of the bearing housing 12 and locked. The engaging convex portion 33a can be easily formed.

また、図2(a)に示すように軸受ハウジング12には、その両側面に、後述する中間フォイル片10aを保持するための第2係合凹部35が形成されている。第2係合凹部35は、本発明における係合凹部として機能するもので、ラジアルフォイル軸受3の要部分解斜視図である図5(a)に示すように、軸受ハウジング12の外周縁から内周縁にまで溝状に延びて形成されている。この第2係合凹部35は、図2(a)に示すように軸受ハウジング12の両側面に、互いに対向して対となって形成されている。本実施形態では、このような第2係合凹部35が合計三対形成されており、これら第2係合凹部35は、軸受ハウジング12の側面をその周方向にほぼ3分割する位置にそれぞれ形成されている。   Further, as shown in FIG. 2A, the bearing housing 12 is formed with second engaging recesses 35 for holding an intermediate foil piece 10a described later on both side surfaces thereof. The second engagement recess 35 functions as an engagement recess in the present invention. As shown in FIG. 5 (a), which is an exploded perspective view of a main part of the radial foil bearing 3, the second engagement recess 35 is formed from the outer peripheral edge of the bearing housing 12. It is formed to extend in a groove shape to the periphery. As shown in FIG. 2A, the second engagement recess 35 is formed in a pair facing both sides of the bearing housing 12. In the present embodiment, a total of three pairs of such second engaging recesses 35 are formed, and these second engaging recesses 35 are respectively formed at positions where the side surface of the bearing housing 12 is substantially divided into three in the circumferential direction. Has been.

また、これら第2係合凹部35は、前記第1係合凹部31に対して半ピッチずれた状態で、形成配置されている。すなわち、三対の第2係合凹部35のうちの一つは、通し溝13の一方の側に配置され、他の二つは、それぞれ隣り合う第1係合凹部31、31間の中央部に配置されている。
なお、第2係合凹部35についても、前記係止溝14や第1係合凹部31と同様にして、ワイヤカット放電加工で加工することができる。すなわち、係止溝14と第1係合凹部31と第2係合凹部35について、ワイヤカット放電加工によって連続的に加工処理することができる。したがって、軸受ハウジング12について、その加工コストの低減化を図ることが可能になる。また、ワイヤカット放電加工に代えてレーザー法を用いることもできる。
Further, the second engagement recesses 35 are formed and arranged in a state shifted by a half pitch with respect to the first engagement recesses 31. That is, one of the three pairs of second engagement recesses 35 is disposed on one side of the through groove 13, and the other two are central portions between the adjacent first engagement recesses 31, 31. Is arranged.
The second engaging recess 35 can also be processed by wire cut electric discharge machining in the same manner as the locking groove 14 and the first engaging recess 31. That is, the locking groove 14, the first engagement recess 31 and the second engagement recess 35 can be continuously processed by wire cut electric discharge machining. Therefore, the processing cost of the bearing housing 12 can be reduced. Further, a laser method can be used instead of the wire cut electric discharge machining.

バックフォイル11は、フォイル(薄板)で形成されて中間フォイル10及びトップフォイル9を弾性的に支持するものである。このようなバックフォイル11としては、例えばバンプフォイルや、特開2006−57652号公報や特開2004−270904号公報などに記載されているスプリングフォイル、特開2009−299748号公報などに記載されているバックフォイルなどが用いられる。本実施形態では、バックフォイル11としてバンプフォイルを用いている。ただし、前記のスプリングフォイルやバックフォイルを、本発明のバックフォイルとして用いてもよいのはもちろんである。   The back foil 11 is formed of a foil (thin plate) and elastically supports the intermediate foil 10 and the top foil 9. Examples of such a back foil 11 include a bump foil, a spring foil described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2006-57652 and Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-270904, and Japanese Patent Application Laid-Open No. 2009-299748. A back foil or the like is used. In the present embodiment, a bump foil is used as the back foil 11. However, it goes without saying that the spring foil or the back foil may be used as the back foil of the present invention.

バックフォイル(バンプフォイル)11は、本実施形態では軸受ハウジング12の周方向に沿って配置された3つ(複数)のバックフォイル片11aによって構成されている。これらバックフォイル片11aは、フォイル(薄板)が波板状に成形され、かつ、側面が全体として略円弧状になるよう成形されたもので、3つが全て同じ形状・寸法に形成されている。したがって、これらバックフォイル片11aは、軸受ハウジング12の内周面をほぼ3分割して配置されている。   In the present embodiment, the back foil (bump foil) 11 is constituted by three (a plurality of) back foil pieces 11 a arranged along the circumferential direction of the bearing housing 12. These back foil pieces 11a are formed so that a foil (thin plate) is formed into a corrugated plate shape, and the side surfaces are formed into a substantially arc shape as a whole, and all three pieces are formed in the same shape and size. Therefore, these back foil pieces 11 a are arranged by dividing the inner peripheral surface of the bearing housing 12 into approximately three parts.

また、これらバックフォイル片11aは、前記通し溝13を挟む位置ではある程度の隙間をあけて配置されており、それ以外の位置では、互いの端部が所定の間隔をあけて配置されている。そして、この所定の間隔をあけた位置に、前記の第2係合凹部35が形成されている。また、通し溝13を挟む位置にも、該通し溝13の一方の側に、第2係合凹部35が形成されている。このような構成によって3つのバックフォイル片11aは、全体として略円筒形状に形成されて、中間フォイル10を介してトップフォイル9の周方向に配置されている。   Further, these back foil pieces 11a are arranged with a certain gap at a position sandwiching the through groove 13, and at other positions, their end portions are arranged at a predetermined interval. And the said 2nd engagement recessed part 35 is formed in the position which opened this predetermined space | interval. A second engagement recess 35 is also formed on one side of the through groove 13 at a position sandwiching the through groove 13. With such a configuration, the three back foil pieces 11 a are formed in a substantially cylindrical shape as a whole, and are arranged in the circumferential direction of the top foil 9 via the intermediate foil 10.

また、このように波板状に成形されたバックフォイル片11aは、図2(a)の要部を平坦化して模式的に示す図6(a)に示すように、軸受ハウジング12の周方向に沿って、該軸受ハウジング12と接する平坦な谷部11bと、中間フォイル10(中間フォイル片10a)に接する湾曲した山部11cとを交互に形成している。これによってバックフォイル片11aは、特に中間フォイル片10a(中間フォイル10)に接する山部11cにより、該中間フォイル片10aを介してトップフォイル9を弾性的に支持している。また、ラジアルフォイル軸受3の軸方向に、山部11cや谷部11bによる流体の通路を形成している。   Further, the back foil piece 11a formed in the corrugated plate shape as described above is a circumferential direction of the bearing housing 12 as shown in FIG. A flat valley portion 11b in contact with the bearing housing 12 and a curved peak portion 11c in contact with the intermediate foil 10 (intermediate foil piece 10a) are alternately formed. As a result, the back foil piece 11a elastically supports the top foil 9 via the intermediate foil piece 10a, in particular, by the crest portion 11c contacting the intermediate foil piece 10a (intermediate foil 10). Further, a fluid passage is formed by the crests 11 c and the troughs 11 b in the axial direction of the radial foil bearing 3.

また、これらバックフォイル片11aには、図6(a)のB−B線矢視図である図6(b)に示すように、それぞれの周方向中央部(軸受ハウジング12の周方向に沿う方向の中央部)の両側周縁部に、係合切欠11dが形成されている。該係合切欠11dは、図6(a)に示すようにバックフォイル片11aの谷部11bに形成されたもので、山部11c、11c間に形成された平坦部からなる谷部11bが、その側周縁から内側に向かって矩形状に切り欠かれて形成されたものである。   Further, as shown in FIG. 6B, which is a view taken along the line B-B of FIG. 6A, these back foil pieces 11a have respective circumferential center portions (along the circumferential direction of the bearing housing 12). Engagement notches 11d are formed at the peripheral edge portions on both sides of the central portion in the direction. The engagement notch 11d is formed in the valley portion 11b of the back foil piece 11a as shown in FIG. 6A, and the valley portion 11b composed of a flat portion formed between the mountain portions 11c and 11c It is formed by cutting out in a rectangular shape from the side periphery to the inside.

該係合切欠11dは、軸受ハウジング12に設けられた前記係合部材30の係合凸部33aに対応する位置、すなわち係合凸部33aと重なる位置に形成されており、その縦横の幅が、係合凸部33aに係合するように該係合凸部33aの縦横の幅とほぼ同じに形成されている。具体的には、軸受ハウジング12の周方向に沿う横幅が0.2mm〜0.4mm程度、軸方向に沿う縦幅が1mm〜2mm程度となっている。   The engaging notch 11d is formed at a position corresponding to the engaging convex portion 33a of the engaging member 30 provided in the bearing housing 12, that is, a position overlapping the engaging convex portion 33a. The engaging protrusions 33a are formed to have substantially the same vertical and horizontal width so as to engage with the engaging protrusions 33a. Specifically, the lateral width along the circumferential direction of the bearing housing 12 is about 0.2 mm to 0.4 mm, and the vertical width along the axial direction is about 1 mm to 2 mm.

なお、係合切欠11dの形成については、バリが発生せず、加工による歪みも生じないように、フォイルをエッチング加工や放電加工で行うのが好ましい。すなわち、エッチング加工や放電加工でフォイルに係合切欠11dを形成した後、山部11cや谷部11bを形成するためのプレス成型を行い、バックフォイル片11aを形成するのが好ましい。
このような構成のもとに、軸受ハウジング12の係合凸部33a(係止部材30の係合アーム33)には、図4(a)および図6(a)に示すようにバックフォイル片11aの係合切欠11dが係合している。
In addition, about formation of the engagement notch 11d, it is preferable to perform a foil by an etching process or an electrical discharge process so that a burr | flash does not generate | occur | produce and the distortion by a process does not arise. That is, it is preferable to form the back foil piece 11a by forming the engagement notch 11d in the foil by etching process or electric discharge process and then performing press molding to form the peak part 11c or the valley part 11b.
Under such a configuration, the engagement convex portion 33a of the bearing housing 12 (the engagement arm 33 of the locking member 30) has a back foil piece as shown in FIGS. 4 (a) and 6 (a). The engagement notch 11d of 11a is engaged.

このように、係合アーム33の上側に延出した係合凸部33aに、バックフォイル片11aの係合切欠11dが係合し、その状態で軸受ハウジング12の内周面上に3つのバックフォイル片11aが配置されているので、係止部材30は特にその連結部34がバックフォイル片11aに押さえられることにより、軸受ハウジング12から脱落することが防止されている。   In this way, the engagement notch 11d of the back foil piece 11a is engaged with the engagement convex portion 33a extending to the upper side of the engagement arm 33, and in this state, three backs on the inner peripheral surface of the bearing housing 12 are engaged. Since the foil piece 11a is disposed, the locking member 30 is prevented from falling off the bearing housing 12 particularly when the connecting portion 34 is pressed by the back foil piece 11a.

図2(a)に示すように中間フォイル10は、3つのバックフォイル片11aからなるバックフォイル11とトップフォイル9との間に配置されたもので、本実施形態では、軸受ハウジング12の周方向に沿って配置された3つの中間フォイル片10aによって構成されている。中間フォイル片10aは、図5(b)、(c)に示すように展開形状が略矩形状に形成されたもので、3つの中間フォイル片10aによって略円筒状が形成されるようにそれぞれ所定曲率で湾曲させられたことにより、側面視円弧状の中間フォイル片10aに形成されている。また、その一方の短辺側の両端部にそれぞれ二点鎖線で示す突出片が形成され、これら突出片が略直角に折曲されたことにより、係合突片10bが成されている。   As shown in FIG. 2 (a), the intermediate foil 10 is disposed between the back foil 11 and the top foil 9 made of three back foil pieces 11a. Are formed by three intermediate foil pieces 10a. As shown in FIGS. 5B and 5C, the intermediate foil piece 10a is formed in a substantially rectangular shape, and each of the intermediate foil pieces 10a is predetermined so that a substantially cylindrical shape is formed by the three intermediate foil pieces 10a. By being curved with a curvature, it is formed in the intermediate foil piece 10a having an arc shape in a side view. In addition, projecting pieces indicated by two-dot chain lines are formed at both ends on one short side, and the projecting pieces are bent substantially at right angles, whereby an engaging projecting piece 10b is formed.

そして、このようにして形成された係合突片10bが、図2(a)、図5(a)、図6(a)に示すようにそれぞれ三つのバックフォイル片11a間に形成された隙間を通って軸受ハウジング12の第2係合凹部35に係合することにより、中間フォイル片10aは、図2(a)のC−C線矢視断面図である図5(d)に示すように、それぞれバックフォイル片11aを覆った状態で軸受ハウジング12に保持されている。このようにして軸受ハウジング12に保持された中間フォイル片10aは、特にその両側に形成された係合突片10bが、軸受ハウジング12の両側面を挟持するようにして第2係合凹部35に係合している。したがって、ラジアルフォイル軸受3に回転軸1の軸ぶれなどによる不測の外力が加わった際にも、中間フォイル片10aは軸受ハウジング12内を回転することなく、さらに、軸受ハウジング12内を軸方向へ移動することがないため、軸受3から脱落しないようになっている。   And the engagement protrusion 10b formed in this way is a gap formed between the three back foil pieces 11a as shown in FIGS. 2 (a), 5 (a), and 6 (a). By engaging with the second engagement recess 35 of the bearing housing 12 through the intermediate foil piece 10a, as shown in FIG. 5 (d), which is a cross-sectional view taken along the line CC of FIG. 2 (a). Further, the bearing housing 12 holds the back foil piece 11a. In this way, the intermediate foil piece 10a held by the bearing housing 12 is formed in the second engaging recess 35 so that the engaging protrusions 10b formed on both sides of the intermediate foil piece 10b sandwich both side surfaces of the bearing housing 12. Is engaged. Therefore, even when an unexpected external force is applied to the radial foil bearing 3 due to the shaft shake of the rotary shaft 1, the intermediate foil piece 10a does not rotate in the bearing housing 12, and further in the bearing housing 12 in the axial direction. Since it does not move, it does not fall off from the bearing 3.

図2(a)に示すようにトップフォイル9は、3つの中間フォイル片10aからなる中間フォイル10の内面に沿って円筒状に巻かれたもので、一方の端部側に形成された凸部21aと、他方の端部側に形成された凸部21bとが、それぞれ軸受ハウジング12に形成された前記通し溝13中の係合溝20に係合するよう配設されたものである。このトップフォイル9は、その展開図である図7(a)に示すように、軸受周方向を長辺とし、軸受長方向を短辺とする矩形状の金属箔が、その側面図である図7(b)中の矢印方向(長辺の長さ方向:軸受周方向)に円筒状に巻かれて、形成されたものである。   As shown in FIG. 2 (a), the top foil 9 is wound in a cylindrical shape along the inner surface of the intermediate foil 10 composed of three intermediate foil pieces 10a, and is formed on one end side. 21 a and the convex portion 21 b formed on the other end side are arranged to engage with the engaging groove 20 in the through groove 13 formed in the bearing housing 12, respectively. As shown in FIG. 7A, which is a development view of the top foil 9, a rectangular metal foil having a long side in the bearing circumferential direction and a short side in the bearing length direction is a side view thereof. 7 (b) is formed by being wound in a cylindrical shape in the arrow direction (long side length direction: bearing circumferential direction).

このトップフォイル9には、図7(a)に示したように、一方の辺側(短辺側)に一つの凸部21aと二つの凹部22aとを有してなる第1の凹凸部23aが形成され、前記一方の辺(短辺)と反対の他方の辺側(短辺側)に、二つの凸部21bと一つの凹部22bとを有してなる第2の凹凸部23bが形成されている。第2の凹凸部23bの凹部22bは第1の凹凸部23aの凸部21aに対応して形成され、第1の凹凸部23aの凹部22aは第2の凹凸部23bの凸部21bに対応して形成されている。   As shown in FIG. 7A, the top foil 9 has a first concavo-convex portion 23a having one convex portion 21a and two concave portions 22a on one side (short side). And a second concavo-convex portion 23b having two convex portions 21b and one concave portion 22b is formed on the other side (short side) opposite to the one side (short side). Has been. The concave portion 22b of the second concave-convex portion 23b is formed corresponding to the convex portion 21a of the first concave-convex portion 23a, and the concave portion 22a of the first concave-convex portion 23a corresponds to the convex portion 21b of the second concave-convex portion 23b. Is formed.

すなわち、第2の凹凸部23bの凹部22bは、第1の凹凸部23aと第2の凹凸部23bとが重なるようにトップフォイル9を円筒状に巻いた際、該凹部22b内を凸部21aが通り抜けるように形成されている。同様に、第1の凹凸部23aの凹部22aは、トップフォイル9を円筒状に巻いた際、該凹部22a内を凸部21bがそれぞれ通り抜けるように形成されている。なお、凸部21a、21bは、その幅が、前記通し溝13と固定具16とによって形成された係合溝20の長さに対応してこれとほぼ一致するように形成されている。   That is, when the top foil 9 is wound in a cylindrical shape so that the first uneven portion 23a and the second uneven portion 23b overlap with each other, the recessed portion 22b of the second uneven portion 23b has a protruding portion 21a. Is formed to pass through. Similarly, the concave portion 22a of the first uneven portion 23a is formed so that the convex portion 21b passes through the concave portion 22a when the top foil 9 is wound in a cylindrical shape. The protrusions 21a and 21b are formed so that the width thereof substantially coincides with the length of the engagement groove 20 formed by the through groove 13 and the fixture 16.

凹部22b、22aを通り抜けた凸部21a、21bは、図2(a)に示すようにそれぞれ軸受ハウジング12側に引き出され、その先端部が軸受ハウジング12の前記係合溝20に係合させられる。本実施形態では、図2(a)の要部拡大図である図8に示すように、凸部21a、21bはその先端部がそれぞれ通し溝13中の係合溝20内に入れられて係合させられた後、さらに係止凹部15内に入れられ、ここに係止させられている。これにより、トップフォイル9はその周方向への移動が規制され、その移動量が僅かとなるように配設されている。   The convex portions 21a and 21b that have passed through the concave portions 22b and 22a are respectively drawn out toward the bearing housing 12 as shown in FIG. 2A, and the tip portions thereof are engaged with the engaging grooves 20 of the bearing housing 12. . In this embodiment, as shown in FIG. 8 which is an enlarged view of the main part of FIG. 2A, the projecting portions 21a and 21b are engaged with the tip portions thereof being inserted into the engaging grooves 20 in the through grooves 13, respectively. After being combined, they are further placed in the locking recess 15 and locked there. As a result, the top foil 9 is arranged so that its movement in the circumferential direction is restricted and its movement amount is small.

すなわち、凸部21a、21bは、その先端が係止凹部15の内面に強く突き当てられることなく、先端部側面が係止凹部15の内面に接する程度となるように配設される。したがって、回転軸1の定常運転時には、凸部21a、21bは係止凹部15又は係合溝20から大きな反力を受けないため、トップフォイル9は歪みを生じないようになっている。また、ラジアルフォイル軸受3に回転軸1の軸ぶれなどによる不測の外力が加わった際にも、トップフォイル9は軸受ハウジング12内を回転することなく、さらに、軸受ハウジング12と回転軸1との間から脱落しないようになっている。   That is, the convex portions 21 a and 21 b are arranged so that the tip end side faces the inner surface of the locking recess 15 without the tips of the projections being strongly abutted against the inner surface of the locking recess 15. Therefore, during the steady operation of the rotating shaft 1, the convex portions 21 a and 21 b do not receive a large reaction force from the locking concave portion 15 or the engaging groove 20, so that the top foil 9 is not distorted. Further, even when an unexpected external force is applied to the radial foil bearing 3 due to the shaft shake of the rotating shaft 1, the top foil 9 does not rotate in the bearing housing 12, and the bearing housing 12 and the rotating shaft 1 are further rotated. It is designed not to fall out.

つまり、不測の外力が加わった際には、凸部21a、21bが係止凹部15の内面に強く係止することにより、これら凸部21a、21bが係止凹部15から外れ、さらに係合溝20からも外れてしまうことがなく、したがってトップフォイル9が回転したり、過剰に変形して前記凸部21a、21bが凹部22b、22aから抜け出てしまい、トップフォイル9が軸受ハウジング12から脱落してしまうようなことが防止されている。   That is, when an unexpected external force is applied, the convex portions 21a and 21b are firmly locked to the inner surface of the locking concave portion 15 so that the convex portions 21a and 21b are disengaged from the locking concave portion 15, and further the engagement groove. Therefore, the top foil 9 is rotated or excessively deformed, and the convex portions 21a and 21b come out of the concave portions 22b and 22a, and the top foil 9 is detached from the bearing housing 12. Is prevented.

また、凸部21a、21bは、係合溝20を区画する固定具16の隔壁片19により、軸方向への移動が規制されている。すなわち、凸部21aはその両側が隔壁片19によって規制されることにより、該凸部21aを形成した第1の凹凸部23a側は軸方向への移動が規制されている。また、二つの凸部21bは、それぞれその片側が隔壁片19によって規制され、かつ互いに逆方向に規制されることにより、これら二つの凸部21bを形成した第2の凹凸部23b側も、軸方向への移動が規制されている。このようにトップフォイル9は、軸受ハウジング12の軸方向への移動が規制されているため、軸受ハウジング12から外に飛び出すことが防止されている。   Further, the protrusions 21 a and 21 b are restricted from moving in the axial direction by the partition piece 19 of the fixture 16 that defines the engagement groove 20. That is, both sides of the convex portion 21a are restricted by the partition piece 19, so that the movement in the axial direction is restricted on the first concave and convex portion 23a side where the convex portion 21a is formed. In addition, the two convex portions 21b are respectively regulated on the one side by the partition piece 19 and in the opposite directions to each other, so that the second concave and convex portion 23b side that forms these two convex portions 21b is also a shaft. Movement in the direction is restricted. Thus, since the top foil 9 is restricted from moving in the axial direction of the bearing housing 12, the top foil 9 is prevented from jumping out from the bearing housing 12.

また、トップフォイル9は、図7(b)に示すように、第1の凹凸部23aを形成した側(一方の辺側)と第2の凹凸部23bを形成した側(他方の辺側)とに、これらの間の中央部に比べて薄厚(薄肉)な薄肉部24が形成されている。これら薄肉部24は、図2(a)に示すように、その外周面(軸受ハウジング12側の面)が前記中央部の外周面より凹んだ状態となるよう、薄厚化(薄肉化)されて形成されている。   Moreover, as shown in FIG.7 (b), the top foil 9 has the side (one side) in which the 1st uneven part 23a was formed, and the side (the other side) in which the 2nd uneven part 23b was formed. In addition, a thin portion 24 that is thinner (thin) than the central portion between them is formed. As shown in FIG. 2A, these thin portions 24 are thinned (thinned) so that the outer peripheral surface (the surface on the bearing housing 12 side) is recessed from the outer peripheral surface of the central portion. Is formed.

薄肉部24を形成するには、例えばエッチング加工によってトップフォイル9の両端部を、十μmオーダーでコントロールして所望の厚さ(薄さ)に形成する。具体的には、軸受径φ35mmとした場合、トップフォイル9の厚さを100μmとすると、薄肉部24の厚さは80μm程度となるようにする。なお、このようなエッチング加工では、曲げ加工などに比べてトップフォイル9に生じる応力が極めて小さく、したがってトップフォイル9に歪みが生じることもほとんどない。
また、図7(b)に示す、薄肉部24の周方向の長さLは、図2(a)に示すように通し溝13と、バンプフォイル(バックフォイル)11の端部の山一つ分までに対応する長さとされる。
In order to form the thin-walled portion 24, both ends of the top foil 9 are controlled to the order of 10 μm to form a desired thickness (thinness) by, for example, etching. Specifically, when the bearing diameter is 35 mm, when the thickness of the top foil 9 is 100 μm, the thickness of the thin portion 24 is about 80 μm. In such an etching process, the stress generated in the top foil 9 is extremely small as compared with the bending process, and therefore, the top foil 9 is hardly distorted.
Moreover, the circumferential length L of the thin portion 24 shown in FIG. 7B is equal to the through groove 13 and one end crest of the bump foil (back foil) 11 as shown in FIG. The length corresponds to the minute.

このようにトップフォイル9の両端部に薄肉部24を形成したことにより、これら両端部(薄肉部24)は弾性変形し易くなり、したがってこれら両端部は軸受ハウジング12の内周面を構成する曲面に倣って曲面となる。これにより、トップフォイル9は、その両端部においても回転軸1を締め付ける力(局所的なプリロード)がほとんど発生しないようになる。   Since the thin portions 24 are formed at both end portions of the top foil 9 as described above, these both end portions (thin wall portions 24) are easily elastically deformed. Therefore, these both end portions are curved surfaces constituting the inner peripheral surface of the bearing housing 12. It becomes a curved surface following. As a result, the top foil 9 hardly generates a force (local preload) for tightening the rotary shaft 1 at both ends thereof.

また、トップフォイル9の両端部の外周面を、前記中央部の外周面より凹んだ状態となるように薄厚化して薄肉部24を形成しているので、中間フォイル10を介してその外周面側を支持するバックフォイル11との間において、その端部の山一つ分との間に隙間が形成される。これにより、該薄肉部24においては、回転軸1を締め付ける力(局所的なプリロード)が生じるのが確実に防止される。なお、薄肉部24の周方向の長さLについては、図2(a)に示した例に代えて、通し溝13と、バンプフォイル11の端部の山三つ分ぐらいまでに対応する長さとしてもよい。   Further, since the outer peripheral surface of both ends of the top foil 9 is thinned so as to be recessed from the outer peripheral surface of the central portion, and the thin portion 24 is formed, the outer peripheral surface side through the intermediate foil 10 A gap is formed between the end of the back foil 11 and the back of the back foil 11. Thereby, in the thin part 24, it is reliably prevented that the force (local preload) which tightens the rotating shaft 1 arises. The circumferential length L of the thin portion 24 is a length corresponding to up to about three through-grooves 13 and the peaks of the end of the bump foil 11 instead of the example shown in FIG. It may be good.

次に、このような構成からなるラジアルフォイル軸受3の作用について説明する。
回転軸1が停止した状態では、トップフォイル9はバックフォイル11(3つのバックフォイル片11a)によって中間ファイル10(3つの中間フォイル片10a)を介して回転軸1側に付勢されることで回転軸1に密着している。なお、本実施形態では、トップフォイル9の両端部が薄肉部24となっているので、これら薄肉部24では回転軸1を締め付ける力(局所的なプリロード)がほとんど生じないようになっている。
Next, the operation of the radial foil bearing 3 having such a configuration will be described.
In a state where the rotating shaft 1 is stopped, the top foil 9 is urged toward the rotating shaft 1 by the back foil 11 (three back foil pieces 11a) via the intermediate file 10 (three intermediate foil pieces 10a). It is in close contact with the rotating shaft 1. In the present embodiment, since both end portions of the top foil 9 are the thin portions 24, the thin portion 24 hardly generates a force (local preload) for tightening the rotating shaft 1.

そして、回転軸1を図2(a)中の矢印P方向に始動させると、最初は低速で回転を始め、その後徐々に加速して高速で回転する。すると、図2(a)中矢印Qで示すように、トップフォイル9、中間フォイル10、バンプフォイル11のそれぞれの一端側から周囲流体が引き入れられ、トップフォイル9と回転軸1との間に流入する。これにより、トップフォイル9と回転軸1との間に流体潤滑膜が形成される。   When the rotary shaft 1 is started in the direction of the arrow P in FIG. 2A, it starts rotating at a low speed first, and then gradually accelerates and rotates at a high speed. Then, as indicated by an arrow Q in FIG. 2A, ambient fluid is drawn from one end side of the top foil 9, the intermediate foil 10, and the bump foil 11, and flows between the top foil 9 and the rotating shaft 1. To do. Thereby, a fluid lubricating film is formed between the top foil 9 and the rotating shaft 1.

この流体潤滑膜の膜圧は、トップフォイル9に作用し、該トップフォイル9に接する中間フォイル10を介してバックフォイル片11aの個々の山部11cを押圧する。すると、バックフォイル片11aは中間フォイル10に押圧されることにより、その山部11cが押し広げられ、これによってバックフォイル片11aは軸受ハウジング12上をその周方向に動こうとする。すなわち、バックフォイル片11a(バックフォイル11)は、中間フォイル10を介してトップフォイル9を弾性的に支持するため、トップフォイル9から荷重を受けた際にはその周方向に変形することで、トップフォイル9や中間フォイル10の撓みを許容し、これを支持する。   The film pressure of the fluid lubricating film acts on the top foil 9 and presses the individual peaks 11 c of the back foil piece 11 a through the intermediate foil 10 in contact with the top foil 9. Then, when the back foil piece 11a is pressed by the intermediate foil 10, the crest portion 11c is pushed and widened, so that the back foil piece 11a tries to move on the bearing housing 12 in the circumferential direction. That is, since the back foil piece 11a (back foil 11) elastically supports the top foil 9 via the intermediate foil 10, when it receives a load from the top foil 9, it is deformed in its circumferential direction. The top foil 9 and the intermediate foil 10 are allowed to bend and are supported.

しかし、図4(a)、(b)に示すようにバックフォイル片11aには、その側周縁部に設けられた係合切欠11dに係止部材30の係合凸部33aが係合しており、これによってバックフォイル片11aは、軸受ハウジング12の内周面上で周方向に回ることが防止されている。したがって、バックフォイル片11aの個々の山部11cは、係合凸部33aが係合している係合切欠11dを固定点(固定端)として周方向に変形する(動く)ものの、バックフォイル片11a自体はその中心が定位置からずれることはない。   However, as shown in FIGS. 4 (a) and 4 (b), the engaging protrusion 33a of the locking member 30 is engaged with the engaging notch 11d provided on the side peripheral edge of the back foil piece 11a. Thus, the back foil piece 11 a is prevented from rotating in the circumferential direction on the inner peripheral surface of the bearing housing 12. Therefore, each peak portion 11c of the back foil piece 11a is deformed (moved) in the circumferential direction with the engagement notch 11d with which the engagement convex portion 33a is engaged as a fixed point (fixed end). The center of 11a itself does not deviate from the fixed position.

また、バックフォイル片11aは周方向に変形する(動く)際、軸受ハウジング12や中間フォイル10との間の摩擦の影響を受けるため、その両端部、すなわち自由端側では変形し易い(動き易い)ものの、前記固定点(固定端)側では変形し難くなっている。そのため、自由端側と固定端側とでは、バックフォイル片11aによる支持剛性に差が生じる。   Further, when the back foil piece 11a is deformed (moved) in the circumferential direction, the back foil piece 11a is affected by friction between the bearing housing 12 and the intermediate foil 10, and therefore is easily deformed (movable easily) at both ends thereof, that is, the free end side. However, it is difficult to deform on the fixed point (fixed end) side. Therefore, a difference occurs in the support rigidity by the back foil piece 11a between the free end side and the fixed end side.

しかし、本実施形態では、バックフォイル11を3つのバックフォイル片11aに分割しているため、バックフォイル11を単一のフォイルで形成した場合に比べ、固定端と自由端との間の距離が短くなっていることにより、前記の支持剛性の差が小さくなっている。さらに、係合切欠11dをバックフォイル片11aの周方向中央部に形成し、係合凸部33aによる固定点をバックフォイル片11aの周方向中央部としているので、固定端と自由端との間の距離がより短くなっており、したがって自由端側と固定端側との間の支持剛性の差がより小さくなっている。   However, in this embodiment, since the back foil 11 is divided into three back foil pieces 11a, the distance between the fixed end and the free end is smaller than when the back foil 11 is formed of a single foil. Due to the shortening, the difference in the support rigidity is reduced. Furthermore, the engagement notch 11d is formed in the center in the circumferential direction of the back foil piece 11a, and the fixing point by the engagement convex portion 33a is the center in the circumferential direction of the back foil piece 11a. Therefore, the difference in the support rigidity between the free end side and the fixed end side is further reduced.

また、回転軸1が高速で回転している際、係合凸部33aがバックフォイル片11aの軸方向への動きも拘束しているため、不測に衝撃等が作用した場合でも、バックフォイル片11aが軸受ハウジング12から脱落することはない。
同様に、中間フォイル片10aはその係合突片10bが軸受ハウジング12の両側面に形成された第2係合凹部35に係合しているので、不測に衝撃等が作用した場合でも、軸受ハウジング12内を回転することなく、さらに、軸受ハウジング12内を軸方向へ移動することがない。また、径方向に対してはトップフォイル9で覆われているので、これが抜け止めとして機能することにより、中間フォイル片10aは軸受3から脱落することが防止されている。
Further, when the rotary shaft 1 rotates at a high speed, the engagement convex portion 33a also restrains the movement of the back foil piece 11a in the axial direction, so that even if an unexpected impact or the like is applied, the back foil piece 11a does not fall off from the bearing housing 12.
Similarly, the intermediate foil piece 10a is engaged with the second engaging recesses 35 formed on both side surfaces of the bearing housing 12 at the engaging protrusions 10b. Without rotating in the housing 12, the bearing housing 12 is not moved in the axial direction. Further, since the radial direction is covered with the top foil 9, the intermediate foil piece 10a is prevented from falling off the bearing 3 by functioning as a retaining member.

また、流体潤滑膜が形成されるまでの過渡状態においては、回転軸1とトップフォイル9との間に固体摩擦が生じ、これが始動時の抵抗になる。しかし、前記したようにトップフォイル9の両端部でプリロードが生じなくなっていることや、周囲流体が流入する側のトップフォイル9が薄肉部24となっていて柔らかくなっており、トップフォイル9と回転軸1との間が開口し易くなっていることにより、回転軸1が始動すると早期に流体潤滑膜が形成され、回転軸1はトップフォイル9に対して非接触状態で回転するようになる。   Further, in a transient state until the fluid lubrication film is formed, solid friction is generated between the rotating shaft 1 and the top foil 9, and this becomes a resistance at the time of starting. However, as described above, there is no preloading at both ends of the top foil 9, and the top foil 9 on the side into which the surrounding fluid flows is a thin-walled portion 24 that is soft and rotates with the top foil 9. Since the space between the shaft 1 and the shaft 1 is easily opened, a fluid lubricating film is formed at an early stage when the rotating shaft 1 is started, and the rotating shaft 1 rotates in a non-contact state with respect to the top foil 9.

このようなラジアルフォイル軸受3にあっては、トップフォイル9とバックフォイル11との間に中間フォイル10を配設しているので、回転軸1が回転時において軸振動(自励振動)を起こしたときには、それに伴う膜圧変動がトップフォイル9から中間フォイル10(中間フォイル片10a)を介してバックフォイル11(バックフォイル片11a)へ伝達される。その際、トップフォイル9には荷重変動によって微小な撓み(荷重に応じて変動)が引き起こされ、これにより、トップフォイル9と中間フォイル10との間、さらには中間フォイル10とバックフォイル11との間に「滑り」が生じる。この「滑り」が摩擦によるエネルギー散逸を引き起こし、膜圧変動を減衰させる。すなわち、減衰効果が得られる。したがって、この減衰効果によって前記の軸振動(自励振動)を抑制し、該軸振動を収まり易くすることができる。
また、中間フォイル10を、軸受ハウジング12の周方向に沿って配置された3つ(複数)の中間フォイル片10aによって構成しているので、単一の中間フォイルが軸受ハウジング12を1周巻くように配置される場合に比べ、バックフォイル11との間やトップフォイル9との間での前記「滑り」が拘束されにくくなって摩擦による拘束箇所が減少する。したがって、各中間フォイル片10aとバックフォイル11やトップフォイル9との間で滑りが起こり易くなり、滑ることで生じる摩擦による前記減衰効果を高くすることができる。
In such a radial foil bearing 3, since the intermediate foil 10 is disposed between the top foil 9 and the back foil 11, the rotary shaft 1 causes shaft vibration (self-excited vibration) during rotation. When this occurs, the accompanying film pressure fluctuation is transmitted from the top foil 9 to the back foil 11 (back foil piece 11a) via the intermediate foil 10 (intermediate foil piece 10a). At that time, the top foil 9 is caused to be slightly bent (varied according to the load) due to the load fluctuation, and thereby, between the top foil 9 and the intermediate foil 10 and between the intermediate foil 10 and the back foil 11. “Slip” occurs between them. This "slip" causes energy dissipation due to friction and attenuates membrane pressure fluctuations. That is, an attenuation effect is obtained. Accordingly, the axial vibration (self-excited vibration) can be suppressed by the damping effect, and the axial vibration can be easily settled.
Further, since the intermediate foil 10 is constituted by three (a plurality of) intermediate foil pieces 10 a arranged along the circumferential direction of the bearing housing 12, a single intermediate foil is wound around the bearing housing 12 once. Compared with the case where it arrange | positions, the said "slip" between the back foil 11 and the top foil 9 becomes difficult to be restrained, and the restraint location by friction reduces. Therefore, slipping is likely to occur between each intermediate foil piece 10a and the back foil 11 or the top foil 9, and the damping effect due to friction caused by sliding can be increased.

また、軸受ハウジング12の両側面に形成した第2係合凹部35に、中間フォイル片10aに形成した係合突片10bを係合させるようにしたので、各中間フォイル片10aに対してスポット溶接や大きな曲げ加工を行うことなく、該中間フォイル片10aからなる中間フォイル10を軸受ハウジング12内に収容・固定することができる。したがって、中間フォイル10のスポット溶接や、中間フォイル10の歪みの影響によりトップフォイル9に歪みが生じるのを防止することができ、トップフォイル9の歪みを充分に少なくすることができる。そして、このようにトップフォイル9の歪みを充分に少なくしているので、軸受の負荷能力や動特性(剛性と減衰)について、設計通りの良好な性能を得ることができる。   Further, since the engagement protrusions 10b formed on the intermediate foil piece 10a are engaged with the second engagement recesses 35 formed on both side surfaces of the bearing housing 12, spot welding is performed on each intermediate foil piece 10a. The intermediate foil 10 made of the intermediate foil piece 10a can be accommodated and fixed in the bearing housing 12 without performing a large bending process. Therefore, it is possible to prevent the top foil 9 from being distorted due to spot welding of the intermediate foil 10 or the influence of the distortion of the intermediate foil 10, and the distortion of the top foil 9 can be sufficiently reduced. Since the distortion of the top foil 9 is sufficiently reduced as described above, good performance as designed can be obtained with respect to the load capacity and dynamic characteristics (rigidity and damping) of the bearing.

また、中間フォイル10やバックフォイル11の溶接を不要にしたため、溶接不良による組立て不良や組立てのバラツキを無くすことができ、製造を容易にして組立て再現性を高めることができる。これにより、コストの低減化を図ることができる。さらに、中間フォイル片10aやバックフォイル片11aが破損したり消耗した際、中間フォイル10全体やバックフォイル11全体を交換することなく、破損または消耗したパーツ(中間フォイル片10aやバックフォイル片11a)のみを交換すればよくなる。   Further, since the intermediate foil 10 and the back foil 11 are not required to be welded, it is possible to eliminate assembly defects and assembly variations due to poor welding, facilitating manufacturing, and improving assembly reproducibility. Thereby, cost reduction can be achieved. Further, when the intermediate foil piece 10a and the back foil piece 11a are damaged or worn out, the damaged or worn parts (the intermediate foil piece 10a and the back foil piece 11a) without exchanging the whole intermediate foil 10 or the entire back foil 11. You only need to replace it.

また、バックフォイル11を、軸受ハウジング12の周方向に沿って配置された複数のバックフォイル片11aによって構成しているので、バックフォイル片11aにおける固定端と自由端との間の距離が短くなり、自由端側と固定端側との間の支持剛性の差が小さくなる。したがってバックフォイル11全体での支持剛性のバラツキを少なくすることができる。
また、バックフォイル片11aの係合切欠11dを、該バックフォイル片11aの周方向中央部に形成しているので、各バックフォイル片11aにおける自由端側と固定端側との間の支持剛性の差がさらに小さくなる。したがって、バックフォイル11全体での支持剛性のバラツキをより少なくすることができる。
また、このようにバックフォイル11を複数のバックフォイル片11aによって構成しているので、中間フォイル片10aの係合突片10bをこれらの間に形成される隙間に通すことにより、該係合突片10bを第2係合凹部35に容易に係合することができる。
Further, since the back foil 11 is constituted by a plurality of back foil pieces 11a arranged along the circumferential direction of the bearing housing 12, the distance between the fixed end and the free end of the back foil piece 11a is shortened. The difference in support rigidity between the free end side and the fixed end side is reduced. Therefore, variation in the support rigidity in the entire back foil 11 can be reduced.
Further, since the engagement notch 11d of the back foil piece 11a is formed at the center in the circumferential direction of the back foil piece 11a, the support rigidity between the free end side and the fixed end side of each back foil piece 11a is increased. The difference is even smaller. Therefore, the variation in support rigidity in the entire back foil 11 can be further reduced.
Further, since the back foil 11 is constituted by the plurality of back foil pieces 11a as described above, the engagement protrusion 10b of the intermediate foil piece 10a is passed through a gap formed between them, thereby the engagement protrusion 10b. The piece 10 b can be easily engaged with the second engagement recess 35.

また、軸受ハウジング12の内周面の両側端部にそれぞれ形成した係合凸部33aに、バックフォイル片11aの両側周縁部にそれぞれ形成した係合切欠11dを係合させることにより、バックフォイル片11aを軸受ハウジング12に固定しているので、バックフォイル片11aに対してスポット溶接や曲げ加工を行うことなく、バックフォイル片11aを軸受ハウジング12内に収容・固定することができる。したがって、バックフォイル11(バックフォイル片11a)のスポット溶接や、バックフォイル11の歪みの影響によってトップフォイル9に歪みが生じるのを防止し、トップフォイル9の歪みを充分に少なくすることができる。   Further, by engaging engagement notches 11d formed on both side peripheral portions of the back foil piece 11a with engagement protrusions 33a formed on both side ends of the inner peripheral surface of the bearing housing 12, the back foil piece is formed. Since 11 a is fixed to the bearing housing 12, the back foil piece 11 a can be accommodated and fixed in the bearing housing 12 without performing spot welding or bending on the back foil piece 11 a. Therefore, it is possible to prevent the top foil 9 from being distorted due to spot welding of the back foil 11 (back foil piece 11a) or the influence of the distortion of the back foil 11, and the distortion of the top foil 9 can be sufficiently reduced.

また、通し溝13を軸受ハウジング12の軸方向に沿って一端から他端に連続して形成しているので、放電ワイヤカット加工によって該通し溝13を容易に形成することができ、したがってその加工コストを低く抑えることができる。
また、トップフォイル9と軸受ハウジング12との間で軸方向のずれが生じそうになっても、通し溝13が長さ方向に分割されて形成された係合溝20に係合する凸部21a、21bが、該係合溝20の端部(隔壁片19)に規制されてその移動が停止させられることにより、ずれを防止することができる。
Further, since the through groove 13 is continuously formed from one end to the other end along the axial direction of the bearing housing 12, the through groove 13 can be easily formed by discharge wire cutting, and therefore the machining thereof is performed. Cost can be kept low.
Further, even if an axial shift is likely to occur between the top foil 9 and the bearing housing 12, the convex portion 21a that engages with the engagement groove 20 formed by dividing the through groove 13 in the length direction. , 21b are restricted by the end portion (partition piece 19) of the engagement groove 20 and the movement thereof is stopped, so that the shift can be prevented.

また、通し溝13の内側面に係止凹部15を形成し、該係止凹部15にトップフォイル9の凸部21a、21bの先端部を係止させるようにしているので、該凸部21a、21bの位置決めとその係止を容易に行うことができ、さらにトップフォイル9の組立再現性を高めることができる。
また、トップフォイル9については、単にエッチング加工による凹凸部23a、23bの形成が増えただけであり、従来のスポット溶接や、歪みを発生させる曲げ加工を無くすことができる。したがって、製作の難易度を低下させ、製造コストを低減化することができる。
また、軸受ハウジング12に対するトップフォイル9の溶接が無いため、溶接不良などによる組立て不良や組立てのバラツキが無くなる。したがって、再現性が高くなり、量産性に優れたものとなる。
Further, a locking recess 15 is formed on the inner side surface of the through groove 13, and the tips of the protrusions 21a, 21b of the top foil 9 are locked to the locking recess 15, so that the protrusion 21a, 21b can be positioned and locked easily, and the assembly reproducibility of the top foil 9 can be improved.
Further, with respect to the top foil 9, only the formation of the concavo-convex portions 23a and 23b by the etching process is increased, and the conventional spot welding and bending process that generates distortion can be eliminated. Therefore, the difficulty of manufacture can be reduced and the manufacturing cost can be reduced.
Further, since there is no welding of the top foil 9 to the bearing housing 12, there is no assembly failure due to welding failure or variation in assembly. Therefore, reproducibility is improved and the mass productivity is excellent.

また、トップフォイル9の両端部に薄肉部24を形成しているので、トップフォイル9は、これら両端部においても回転軸1を締め付ける力(局所的なプリロード)が発生しないようになる。したがって、プリロードによって始動トルクが高くなったり、運転中の発熱が設定以上に高くなることを防止することができる。
また、トップフォイル9の両端部に薄肉部24を形成しているので、例えば従来のようにトップフォイルの両端部を軸受ハウジングの内曲面(内周面)になじませるための、熱処理工程が不要になる。
さらに、トップフォイル9の両端部に薄肉部24を形成したことで、周囲流体が流入する側のトップフォイル9の端部側が柔らかくなっているため、前記したように周囲流体がトップフォイル9と回転軸1との間に流入し易くなる。したがって、より低い回転数で流体潤滑膜が形成されるようになり、始動性が向上する。
Moreover, since the thin part 24 is formed in the both ends of the top foil 9, the top foil 9 does not generate | occur | produce the force (local preload) which clamps the rotating shaft 1 also in these both ends. Therefore, it is possible to prevent the starting torque from being increased by preloading, and the heat generated during operation from being higher than the set value.
Further, since the thin portions 24 are formed at both end portions of the top foil 9, for example, a heat treatment step for adapting the both end portions of the top foil to the inner curved surface (inner peripheral surface) of the bearing housing is not required. become.
Further, since the thin portions 24 are formed at both ends of the top foil 9, the end portion side of the top foil 9 on the side into which the surrounding fluid flows is soft, so that the surrounding fluid rotates with the top foil 9 as described above. It becomes easy to flow in between the shaft 1. Therefore, the fluid lubricating film is formed at a lower rotational speed, and the startability is improved.

「第2実施形態」
次に、本発明のラジアルフォイル軸受の第2実施形態を説明する。図9(a)、(b)、図10(a)、(b)は、図1に示したターボ機械に適用されたラジアルフォイル軸受の第2実施形態を示す図であり、図9(a)中符号40はラジアルフォイル軸受である。このラジアルフォイル軸受40が図2(a)に示したラジアルフォイル軸受3と異なるところは、中間フォイル41を6つの中間フォイル片41aで構成した点と、中間フォイル片41aの係合突片41bの係合箇所を、係止部材30の係合アーム33を係合させた第1係合凹部31に係合させている点である。
“Second Embodiment”
Next, a second embodiment of the radial foil bearing of the present invention will be described. FIGS. 9A, 9B, 10A, and 10B are views showing a second embodiment of the radial foil bearing applied to the turbomachine shown in FIG. 1, and FIG. ) Middle reference numeral 40 is a radial foil bearing. The radial foil bearing 40 is different from the radial foil bearing 3 shown in FIG. 2A in that the intermediate foil 41 is composed of six intermediate foil pieces 41a and the engagement protrusions 41b of the intermediate foil piece 41a. The engagement point is engaged with the first engagement recess 31 with which the engagement arm 33 of the locking member 30 is engaged.

本実施形態においては、軸受ハウジング42には第2係合凹部35が形成されることなく、本発明における係合凹部として機能する前記第1係合凹部31のみが形成されている。なお、トップフォイル9の凸部21a、21bを係合させるための通し溝13や係止溝14、さらに固定具16などの構成については、第1実施形態と同一である。   In the present embodiment, the bearing housing 42 is not formed with the second engagement recess 35, and only the first engagement recess 31 that functions as the engagement recess in the present invention is formed. In addition, about the structure of the penetration groove | channel 13 for engaging the convex parts 21a and 21b of the top foil 9, the latching groove | channel 14, and the fixing tool 16, it is the same as 1st Embodiment.

中間フォイル41を構成する中間フォイル片41aは、図5(b)、(c)に示した第1実施形態の中間フォイル片10aとほぼ同じ構成を有しており、異なるところは、軸受ハウジング42の周方向に沿う長さが、図9(a)に示すように前記中間フォイル片10aのほぼ半分の長さに形成されている点である。すなわち、本実施形態の中間フォイル片41aも、図5(b)、(c)に示したものと同様に展開形状が略矩形状に形成されたもので、6つの中間フォイル片41aによって略円筒状が形成されるようにそれぞれ所定曲率で湾曲させられたことにより、一対の係合突片41bを有する側面視円弧状のものに形成されている。   The intermediate foil piece 41a constituting the intermediate foil 41 has substantially the same configuration as the intermediate foil piece 10a of the first embodiment shown in FIGS. 5B and 5C, and the difference is the bearing housing 42. The length along the circumferential direction is that it is formed to be approximately half the length of the intermediate foil piece 10a as shown in FIG. 9 (a). That is, the intermediate foil piece 41a of the present embodiment is also formed in a substantially rectangular shape like the one shown in FIGS. 5B and 5C, and is substantially cylindrical by the six intermediate foil pieces 41a. Each of them is curved with a predetermined curvature so as to form a shape, so that it is formed into an arcuate shape in a side view having a pair of engaging protrusions 41b.

これら中間フォイル片41aは、本実施形態ではその係合突片41bが、図9(b)に示すようにバックフォイル片11aの係合切欠11dを通って前記第1係合凹部31に係合している。すなわち、中間フォイル片41aは、軸受ハウジング42の周方向において隣り合う一対のもの同士が、図10(a)に示すように互いの係合突片41bが対向して配置されている。そして、これら係合突片41bが、それぞれ係合切欠11dを通って前記第1係合凹部31に係合させられている。その際、これら一対の係合突片41bは、図9(b)に示すように第1係合凹部31に係止する係止部材30の係合アーム33の両側、すなわち係合アーム33の側面と第1係合凹部31を形成する内側面との間に、係合させられている。   In the present embodiment, these intermediate foil pieces 41a have their engaging projections 41b engaged with the first engaging recesses 31 through the engagement notches 11d of the back foil piece 11a as shown in FIG. 9B. doing. That is, the intermediate foil pieces 41a are arranged such that a pair of adjacent ones in the circumferential direction of the bearing housing 42 are opposed to each other as shown in FIG. 10 (a). These engagement protrusions 41b are engaged with the first engagement recesses 31 through the engagement notches 11d. At this time, the pair of engaging protrusions 41b are arranged on both sides of the engaging arm 33 of the locking member 30 that locks in the first engaging recess 31, as shown in FIG. It is engaged between the side surface and the inner side surface forming the first engaging recess 31.

ここで、本実施形態では、図10(a)に示すように係止部材30を係止させるための溝32と係合アーム33を係合させるための第1係合凹部31とは、それぞれの幅(軸受ハウジング42の周方向に沿う幅)が異なって形成されている。すなわち、係止部材30及びその係合アーム33の厚さ及び連結部34の厚さをaとし、中間フォイル片41aの厚さ(係合突片41bの厚さ)をbとすると、溝32の幅はaであるのに対し、軸受ハウジング42の第1係合凹部31の幅は(a+2b)以上となっている。また、バックフォイル片11aの係合切欠11dの幅はほぼ(a+2b)となっている。これにより、図9(a)のD−D線矢視断面図である図10(b)に示すように、溝32には係止部材30の連結部34が係合するようになっている。また、係合切欠11dには係止部材30の係合アーム33(係合凸部33a)が係合するとともに、一対の係合突片41bが係合するようになっている。さらに、第1係合凹部31には、係止部材30の係合アーム33が係合するとともに、一対の係合突片41bが係合するようになっている。
なお、前記の各寸法については適宜変更可能であり、例えば係合アーム33の厚さについてはエッチング加工により減肉して(a-2b)にし、第1係合凹部31の幅をaより少しだけ広い(a+α)とし、係合切欠11dの幅をaにしてもよい。
Here, in the present embodiment, as shown in FIG. 10A, the groove 32 for locking the locking member 30 and the first engagement recess 31 for engaging the engagement arm 33 are respectively Are different in width (width along the circumferential direction of the bearing housing 42). That is, when the thickness of the locking member 30 and its engaging arm 33 and the thickness of the connecting portion 34 are a, and the thickness of the intermediate foil piece 41a (the thickness of the engaging projection piece 41b) is b, the groove 32 is obtained. The width of the first engaging recess 31 of the bearing housing 42 is not less than (a + 2b). Further, the width of the engagement notch 11d of the back foil piece 11a is substantially (a + 2b). Accordingly, as shown in FIG. 10B, which is a cross-sectional view taken along the line D-D in FIG. 9A, the coupling portion 34 of the locking member 30 is engaged with the groove 32. . Further, the engagement arm 33 (engagement convex portion 33a) of the locking member 30 is engaged with the engagement notch 11d, and a pair of engagement protrusions 41b are engaged. Further, the engagement arm 33 of the locking member 30 is engaged with the first engagement recess 31, and the pair of engagement protrusions 41 b are engaged.
The above dimensions can be changed as appropriate. For example, the thickness of the engagement arm 33 is reduced to (a-2b) by etching, and the width of the first engagement recess 31 is slightly smaller than a. The width of the engagement notch 11d may be a.

このようなラジアルフォイル軸受40にあっては、第1実施形態のラジアルフォイル軸受3で得られる効果に加えて、第2係合凹部35の加工を不要にしたことにより、軸受ハウジング42の加工を容易にすることができるという効果が得られる。
また、中間フォイル41を3つでなく6つの中間フォイル片41aで構成しているので、前述した摩擦による拘束箇所がさらに減少し、各中間フォイル片41aとバックフォイル11やトップフォイル9との間で滑りがより起こり易くなり、摩擦による前記減衰効果をより高くすることができる。
また、中間フォイル片41aによってバックフォイル11aを軸受ハウジング42に固定することができる。
In such a radial foil bearing 40, in addition to the effect obtained by the radial foil bearing 3 of the first embodiment, the processing of the bearing housing 42 is performed by eliminating the processing of the second engagement recess 35. The effect that it can be made easy is acquired.
Further, since the intermediate foil 41 is composed of six intermediate foil pieces 41a instead of three, the above-described frictional restraint points are further reduced, and the intermediate foil pieces 41a are connected to the back foil 11 and the top foil 9 between them. Thus, slipping is more likely to occur, and the damping effect due to friction can be further increased.
Further, the back foil 11a can be fixed to the bearing housing 42 by the intermediate foil piece 41a.

「第3実施形態」
次に、本発明のラジアルフォイル軸受の第3実施形態を説明する。図11(a)、(b)、図12(a)、(b)は、図1に示したターボ機械に適用されたラジアルフォイル軸受の第3実施形態を示す図であり、図11(a)中符号50はラジアルフォイル軸受である。このラジアルフォイル軸受50が図9(a)に示したラジアルフォイル軸受40と異なるところは、係止部材30を無くし、中間フォイル片41aによってバックフォイル片11aを軸受ハウジング51に固定するようにした点である。
“Third Embodiment”
Next, a third embodiment of the radial foil bearing of the present invention will be described. 11 (a), 11 (b), 12 (a), and 12 (b) are views showing a third embodiment of the radial foil bearing applied to the turbo machine shown in FIG. ) Middle reference numeral 50 is a radial foil bearing. The radial foil bearing 50 is different from the radial foil bearing 40 shown in FIG. 9A in that the locking member 30 is eliminated and the back foil piece 11a is fixed to the bearing housing 51 by the intermediate foil piece 41a. It is.

すなわち、本実施形態では、軸受ハウジング51には第1実施形態や第2実施形態で示した、係止部材30を係止させるための溝32が形成されておらず、第1係合凹部31のみが形成されている。そして、中間フォイル片41aはその係合突片41bが、図11(b)に示すようにバックフォイル片11aの係合切欠11dを通って前記第1係合凹部31に係合している。中間フォイル片41aは、軸受ハウジング42の周方向において隣り合う一対のもの同士が、図12(a)に示すように互いの係合突片41bが対向して配置され、これら係合突片41bが、それぞれ係合切欠11dを通って前記第1係合凹部31に係合させられている。その際、本実施形態では係止部材30が設けられていないため、図11(b)に示すように第1係合凹部31には、一対の係合突片41bのみが係合させられている。   That is, in this embodiment, the groove 32 for locking the locking member 30 shown in the first embodiment or the second embodiment is not formed in the bearing housing 51, and the first engagement recess 31 is not formed. Only formed. Further, as shown in FIG. 11B, the intermediate foil piece 41a is engaged with the first engagement recess 31 through the engagement notch 11d of the back foil piece 11a. As shown in FIG. 12 (a), a pair of intermediate foil pieces 41a adjacent to each other in the circumferential direction of the bearing housing 42 are arranged so that the engaging protruding pieces 41b face each other, and these engaging protruding pieces 41b. Are respectively engaged with the first engagement recesses 31 through the engagement notches 11d. At this time, since the locking member 30 is not provided in this embodiment, only the pair of engagement protrusions 41b are engaged with the first engagement recess 31 as shown in FIG. Yes.

したがって、本実施形態では、図12(a)に示すように第1係合凹部31は第2実施形態で示した第1係合凹部31に比べて、その幅(軸受ハウジング51の周方向に沿う幅)が充分に狭く形成されている。具体的には、中間フォイル片41aの係合突片41bの厚さbの2倍程度の幅となっている。また、バックフォイル片11aの係合切欠11dの幅も、係合突片41bの厚さbの2倍程度の幅とするのが好ましい。なお、係合突片41bの厚さbは、通常は0.1mm以下と非常に薄いため、第1係合凹部31の幅も0.2mm以下にする必要がある。しかし、このような狭い幅の加工は現状では難しく、例えばレーザー法を用いるため高いコストがかかってしまう。したがって、本実施形態では、図13に示すように中間フォイル片41aを複数層(図13では2層)重ねて多層化し、用いるのが好ましい。このように多層化すれば、その分係合突片41bも多層化されることで厚くなり、第1係合凹部31の幅も広くすることができる。したがって、第1係合凹部31の加工が容易になり、その分コストを低く抑えることができる。   Therefore, in this embodiment, as shown in FIG. 12A, the first engagement recess 31 has a width (in the circumferential direction of the bearing housing 51) as compared with the first engagement recess 31 shown in the second embodiment. (Width along) is sufficiently narrow. Specifically, the width is about twice the thickness b of the engaging protrusion 41b of the intermediate foil piece 41a. In addition, the width of the engagement notch 11d of the back foil piece 11a is preferably about twice as large as the thickness b of the engagement protrusion 41b. In addition, since the thickness b of the engagement protrusion 41b is usually very thin, 0.1 mm or less, the width of the first engagement recess 31 needs to be 0.2 mm or less. However, such a narrow width processing is difficult at present, and, for example, a high cost is required because a laser method is used. Therefore, in this embodiment, as shown in FIG. 13, it is preferable to use a plurality of intermediate foil pieces 41a by stacking a plurality of layers (two layers in FIG. 13). If multiple layers are formed in this way, the engagement protrusions 41b are also thickened accordingly, and the width of the first engagement recess 31 can be increased. Therefore, the processing of the first engaging recess 31 is facilitated, and the cost can be reduced accordingly.

このようなラジアルフォイル軸受40にあっては、第2実施形態のラジアルフォイル軸受3で得られる効果に加えて、係止部材30を不要にして部品点数や組立て工数を少なくし、さらに溝32の加工も不要にしたことにより、コストを大幅に低減することができるという効果が得られる。   In such a radial foil bearing 40, in addition to the effects obtained by the radial foil bearing 3 of the second embodiment, the locking member 30 is not required, the number of parts and the number of assembling steps are reduced, and the grooves 32 are further formed. By eliminating the need for processing, the cost can be greatly reduced.

なお、本発明は前記実施形態に限定されることなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
例えば、前記第1実施形態や第2実施形態では、中間フォイル片からなる中間フォイルを一枚(一層)のみ用いているが、図13に示したように中間フォイル(中間フォイル片)を複数枚重ねて多層化してもよい。このようにバックフォイルとトップフォイルとの間に中間フォイルを多層化して配置することにより、トップフォイルと中間フォイルとの間や中間フォイルとバックフォイルとの間が互いに滑ることで生じる摩擦によって得られる減衰効果に、中間フォイル間の滑りによる摩擦によって得られる減衰効果が加わる。したがって、回転軸の軸振動(自励振動)を抑制して該軸振動をより収まり易くすることができる。
The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made without departing from the gist of the present invention.
For example, in the first embodiment and the second embodiment, only one (one layer) intermediate foil made of intermediate foil pieces is used, but a plurality of intermediate foils (intermediate foil pieces) are used as shown in FIG. Multiple layers may be stacked. Thus, by arranging the intermediate foil in a multilayer between the back foil and the top foil, it is obtained by friction generated by sliding between the top foil and the intermediate foil or between the intermediate foil and the back foil. A damping effect obtained by friction caused by slippage between the intermediate foils is added to the damping effect. Therefore, the shaft vibration (self-excited vibration) of the rotating shaft can be suppressed and the shaft vibration can be more easily settled.

ここで、ラジアルフォイル軸受の減衰能力を高めるには、前記のように中間フォイルの多層化が有効である。しかし、従来では中間フォイルを軸受ハウジングにスポット溶接していたため、この溶接によって溶け落ちない程度に中間フォイルの厚さを調整する必要があり、したがってトップフォイルと同程度の厚さにしていた。そのため、このような厚さの中間フォイルを複数枚重ねて多層化すると、軸受面の剛性(トップフォイルと中間フォイルを合わせた剛性)が高くなり過ぎてしまい、軸振動によって引き起こされる流体潤滑膜の膜圧変動に対して軸受面がうまく追従しなくなる。その結果、フォイル間の「滑り」による減衰効果が得にくくなってしまう。   Here, in order to increase the damping capacity of the radial foil bearing, the multilayering of the intermediate foil is effective as described above. However, conventionally, since the intermediate foil is spot welded to the bearing housing, it is necessary to adjust the thickness of the intermediate foil to such an extent that the intermediate foil does not melt off by this welding, and therefore, the thickness of the intermediate foil is set to the same level as the top foil. For this reason, if a plurality of intermediate foils having such a thickness are stacked to form a multilayer structure, the rigidity of the bearing surface (the rigidity of the top foil and the intermediate foil combined) becomes too high, and the fluid lubrication film caused by the shaft vibration is increased. The bearing surface does not follow the film pressure fluctuation well. As a result, it becomes difficult to obtain an attenuation effect due to “slip” between the foils.

これに対し、前記実施形態では、中間フォイルを軸受ハウジングに溶接することなく、その係合突片を係合凹部に係合させることでバックフォイルとトップフォイルとの間に固定しているので、中間フォイルをトップフォイルに対して充分に薄い厚さに形成することができる。したがって、軸受面の剛性を適正な高さ(強さ)に抑えつつ、その多層化を可能にすることができる。   On the other hand, in the embodiment, the intermediate foil is fixed between the back foil and the top foil by engaging the engagement protrusion with the engagement recess without welding the intermediate foil to the bearing housing. The intermediate foil can be formed with a sufficiently thin thickness with respect to the top foil. Therefore, it is possible to make the bearing surface multi-layered while suppressing the rigidity of the bearing surface to an appropriate height (strength).

また、前記第1実施形態、第2実施形態では、バックフォイル片11aの係合切欠11dに係合させる係合凸部33aについて、係止部材30の係合アーム33で形成することなく、軸受ハウジング12の内周面に係合凸部33aを直接形成してもよい。その場合に、特に第2実施形態では、軸受ハウジング12の内周面に直接形成した係合凸部33aの両側に、中間フォイル片41aの係合突片41bを係合させるための溝状の係合凹部をそれぞれ形成すればよい。   In the first embodiment and the second embodiment, the engaging convex portion 33a to be engaged with the engaging notch 11d of the back foil piece 11a is not formed by the engaging arm 33 of the locking member 30, and the bearing is formed. The engaging convex portion 33 a may be formed directly on the inner peripheral surface of the housing 12. In that case, particularly in the second embodiment, a groove-like shape for engaging the engagement protrusions 41b of the intermediate foil piece 41a on both sides of the engagement protrusions 33a formed directly on the inner peripheral surface of the bearing housing 12 is provided. What is necessary is just to form an engagement recessed part, respectively.

また、前記実施形態では、トップフォイル9の凸部21a、21bを係合させる係合溝20を、通し溝13に固定具16を嵌め込むことで形成したが、このような凸部21a、21bを係合させる係合溝を、通し溝13に代えて軸受ハウジング12に直接形成するようにしてもよい。
また、前記実施形態では、軸受ハウジングを円筒状に形成したが、一方の側面又は両方の側面に環状のフランジを一体に形成し、全体を略円筒状に形成してもよい。フランジを形成することにより、ターボ機械のハウジングなどへの取付を容易にすることができる。
Moreover, in the said embodiment, although the engaging groove 20 which engages the convex parts 21a and 21b of the top foil 9 was formed by fitting the fixing tool 16 in the through groove 13, such convex parts 21a and 21b are formed. Instead of the through groove 13, an engagement groove for engaging the shaft may be formed directly on the bearing housing 12.
Moreover, in the said embodiment, although the bearing housing was formed in the cylindrical shape, an annular flange may be integrally formed in one side surface or both side surfaces, and the whole may be formed in a substantially cylindrical shape. By forming the flange, it is possible to facilitate attachment to a turbomachine housing or the like.

1…回転軸、3…ラジアルフォイル軸受、9…トップフォイル、10…中間フォイル、10a…中間フォイル片、10b…係合突片、11…バックフォイル(バンプフォイル)、11a…バックフォイル片、11d…係合切欠、12…軸受ハウジング、13…通し溝、14…係止溝、15…係止凹部、16…固定具、17…基部、18…折曲片、19…隔壁片、20…係合溝、30…係止部材、31…第1係合凹部(係合凹部)、32…溝、33…係合アーム、33a…係合凸部、34…連結部、35…第2係合凹部(係合凹部)、40…ラジアルフォイル軸受、41…中間フォイル、41a…中間フォイル片、41b…係合突片、42…軸受ハウジング、50…ラジアルフォイル軸受、51…軸受ハウジング DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Rotary shaft, 3 ... Radial foil bearing, 9 ... Top foil, 10 ... Intermediate foil, 10a ... Intermediate foil piece, 10b ... Engagement protrusion, 11 ... Back foil (bump foil), 11a ... Back foil piece, 11d DESCRIPTION OF SYMBOLS Engagement notch, 12 ... Bearing housing, 13 ... Through groove, 14 ... Locking groove, 15 ... Locking recess, 16 ... Fixing tool, 17 ... Base, 18 ... Bending piece, 19 ... Partition piece, 20 ... Engagement Alignment groove, 30 ... locking member, 31 ... first engagement recess (engagement recess), 32 ... groove, 33 ... engagement arm, 33a ... engagement projection, 34 ... coupling portion, 35 ... second engagement Recess (engagement recess), 40 ... radial foil bearing, 41 ... intermediate foil, 41a ... intermediate foil piece, 41b ... engagement protrusion, 42 ... bearing housing, 50 ... radial foil bearing, 51 ... bearing housing

Claims (7)

回転軸に外挿されて該回転軸を支持するラジアルフォイル軸受であって、
前記回転軸に対向して配置される円筒状のトップフォイルと、前記トップフォイルの径方向外側に配置される中間フォイルと、前記中間フォイルの径方向外側に配置されるバックフォイルと、前記トップフォイル、前記中間フォイル、及び前記バックフォイルを内挿した状態に収容する円筒状の軸受ハウジングと、を備え、
前記軸受ハウジングの両側面には、それぞれ、該軸受ハウジングの内周縁から外周縁に向かって延びる係合凹部が互いに対向して形成され、かつ、該係合凹部の対が前記軸受ハウジングの周方向に複数形成され、
前記中間フォイルは、前記軸受ハウジングの周方向に沿って配置された複数の中間フォイル片を有して構成され、
前記中間フォイル片には、それぞれ前記係合凹部に係合する係合突片が形成されていることを特徴とするラジアルフォイル軸受。
A radial foil bearing that is extrapolated to a rotating shaft and supports the rotating shaft,
A cylindrical top foil disposed to face the rotating shaft, an intermediate foil disposed radially outward of the top foil, a back foil disposed radially outward of the intermediate foil, and the top foil A cylindrical bearing housing that accommodates the intermediate foil and the back foil in an inserted state,
Engaging recesses extending from the inner peripheral edge to the outer peripheral edge of the bearing housing are formed opposite to each other on both side surfaces of the bearing housing, and the pair of engaging recesses are arranged in the circumferential direction of the bearing housing. Is formed in multiple,
The intermediate foil is configured to have a plurality of intermediate foil pieces arranged along the circumferential direction of the bearing housing,
The radial foil bearing according to claim 1, wherein the intermediate foil piece is formed with an engagement protrusion that engages with the engagement recess.
前記バックフォイルは、前記軸受ハウジングの周方向に沿って配置された複数のバックフォイル片を有して構成され、
前記中間フォイル片の前記係合突片は、前記複数のバックフォイル片間に形成された隙間を通って前記係合凹部に係合することを特徴とする請求項1記載のラジアルフォイル軸受。
The back foil is configured to have a plurality of back foil pieces arranged along a circumferential direction of the bearing housing.
The radial foil bearing according to claim 1, wherein the engaging protrusion of the intermediate foil piece is engaged with the engaging recess through a gap formed between the plurality of back foil pieces.
前記軸受ハウジングの内周面には、対向する前記係合凹部間に、該係合凹部に連通して該係合凹部より軸受ハウジングの外周縁側に向かう深さが浅い係合溝が形成され、
前記係合凹部および前記係合溝には、前記係合凹部に係合する一対の係合アームと、前記係合溝に係合するとともに前記一対の係合アーム間を連結する連結部と、を有し、かつ、前記一対の係合アームの、前記係合凹部に係合する側と反対の側が、前記軸受ハウジングの内周面より突出する係合凸部とされた係止部材が係止し、
前記バックフォイルの両側周縁部には、それぞれ、前記係合凸部に係合する係合切欠が形成され、
前記中間フォイル片の前記係合突片は、前記バックフォイルの前記係合切欠を通って前記係合凹部に係合することを特徴とする請求項1記載のラジアルフォイル軸受。
On the inner peripheral surface of the bearing housing, an engagement groove having a shallow depth from the engagement recess toward the outer peripheral edge of the bearing housing is formed between the opposing engagement recesses.
The engagement recess and the engagement groove include a pair of engagement arms that engage with the engagement recess, a connection portion that engages with the engagement groove and connects the pair of engagement arms, And a locking member in which the opposite side of the pair of engaging arms to the side engaging with the engaging recess is an engaging projection protruding from the inner peripheral surface of the bearing housing. Stop,
Engagement notches that engage with the engagement protrusions are formed on both peripheral edges of the back foil,
The radial foil bearing according to claim 1, wherein the engagement protrusion of the intermediate foil piece engages with the engagement recess through the engagement notch of the back foil.
前記バックフォイルの両側周縁部には、それぞれ、前記係合凹部に連通する係合切欠が形成され、
前記中間フォイル片の前記係合突片は、前記バックフォイルの係合切欠を通って前記係合凹部に係合することを特徴とする請求項1記載のラジアルフォイル軸受。
Engagement notches communicating with the engagement recesses are formed on the peripheral edges on both sides of the back foil,
The radial foil bearing according to claim 1, wherein the engagement protrusion of the intermediate foil piece engages with the engagement recess through an engagement notch of the back foil.
前記バックフォイルは、前記軸受ハウジングの周方向に沿って配置された複数のバックフォイル片を有して構成され、
前記バックフォイル片には、それぞれ前記係合切欠が形成されていることを特徴とする請求項3又は4に記載のラジアルフォイル軸受。
The back foil is configured to have a plurality of back foil pieces arranged along a circumferential direction of the bearing housing.
The radial foil bearing according to claim 3, wherein the engagement notch is formed in each of the back foil pieces.
前記バックフォイル片の係合切欠は、該バックフォイル片の周方向中央部に形成されていることを特徴とする請求項5記載のラジアルフォイル軸受。   The radial foil bearing according to claim 5, wherein the engagement notch of the back foil piece is formed at a central portion in the circumferential direction of the back foil piece. 前記中間フォイルは複数枚重ねられていることを特徴とする請求項1〜6のいずれか一項に記載のラジアルフォイル軸受。   The radial foil bearing according to any one of claims 1 to 6, wherein a plurality of the intermediate foils are stacked.
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Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2015125825A1 (en) * 2014-02-18 2015-08-27 株式会社Ihi Radial foil bearing
JP2016080103A (en) * 2014-10-20 2016-05-16 株式会社Ihi Radial foil bearing
WO2018168932A1 (en) 2017-03-15 2018-09-20 株式会社Ihi Radial wheel bearing
WO2018168919A1 (en) 2017-03-15 2018-09-20 株式会社Ihi Radial foil bearing
WO2019004278A1 (en) 2017-06-27 2019-01-03 株式会社Ihi Radial foil bearing
JP2019007576A (en) * 2017-06-27 2019-01-17 株式会社Ihi Radial foil bearing
WO2019172370A1 (en) 2018-03-07 2019-09-12 株式会社Ihi Radial foil bearing
WO2020202793A1 (en) * 2019-04-04 2020-10-08 株式会社Ihi Radial foil bearing
JP2021165577A (en) * 2020-04-07 2021-10-14 株式会社Ihi Radial foil bearing
WO2023053881A1 (en) * 2021-09-30 2023-04-06 ダイキン工業株式会社 Radial foil bearing, compressor, and refrigeration device

Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5929626B2 (en) 2012-08-14 2016-06-08 株式会社Ihi Radial foil bearing
CN105765245B (en) * 2013-12-12 2018-10-30 Ntn株式会社 Foil bearing and the foil bearing unit with the foil bearing and turbomachinery
JP6622058B2 (en) * 2015-10-28 2019-12-18 Ntn株式会社 Thrust foil bearing, method for manufacturing the same, and intermediate product of thrust foil bearing
EP3171047A1 (en) * 2015-11-17 2017-05-24 Brandenburgische Technische Universität Cottbus-Senftenberg Gas lubricated foil bearing with self-induced cooling
WO2017169676A1 (en) * 2016-03-30 2017-10-05 Ntn株式会社 Foil bearing
CN106523522B (en) * 2016-12-27 2018-05-15 华南理工大学 A kind of flexibility thin-wall bearing test installation shaft assembly
KR102474357B1 (en) * 2017-12-11 2022-12-05 현대자동차 주식회사 Air foil bearing assembly
JP7027968B2 (en) * 2018-03-07 2022-03-02 株式会社Ihi Radial foil bearing
JP7013951B2 (en) * 2018-03-07 2022-02-15 株式会社Ihi Radial foil bearing
ES2954565T3 (en) * 2019-03-22 2023-11-23 Bladon Jets Holdings Ltd Flexible sheet radial bearing
KR102097347B1 (en) * 2019-07-16 2020-04-06 주식회사 뉴로스 Air foil journal bearing
CN110594285B (en) * 2019-08-30 2021-09-21 广州市昊志机电股份有限公司 Gas dynamic pressure bearing and high-speed motor
CN111486171B (en) * 2019-12-13 2023-01-10 宙斯能源动力科技(大连)有限公司 High-bearing radial foil bearing with corrugated foil pretightening force
DE102021108889A1 (en) 2021-04-09 2022-10-13 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Modular radial foil bearing with outer sleeve
US11560922B2 (en) * 2021-04-13 2023-01-24 Garrett Transportation I Inc. Journal foil bearing system with foil support insert member

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60175914U (en) * 1984-04-30 1985-11-21 株式会社島津製作所 oil bearing
JPH01145418A (en) * 1987-10-23 1989-06-07 Abg Semca Sa Dynamic pressure plain bearing and assembly method thereof
US5634723A (en) * 1995-06-15 1997-06-03 R & D Dynamics Corporation Hydrodynamic fluid film bearing
US6135640A (en) * 1995-06-30 2000-10-24 Alliedsignal Inc. Hybrid foil/magnetic bearing
JP2002061645A (en) * 2000-08-24 2002-02-28 Kawasaki Heavy Ind Ltd Dynamic pressure type air bearing
JP2002372042A (en) * 2001-06-12 2002-12-26 Honda Motor Co Ltd Foil-type fluid bearing
JP2011144846A (en) * 2010-01-13 2011-07-28 Shimadzu Corp Dynamic pressure gas bearing

Family Cites Families (27)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4133585A (en) 1977-08-04 1979-01-09 United Technologies Corporation Resilient foil journal bearing
US4295689A (en) 1979-08-30 1981-10-20 United Technologies Corporation Adjustable clearance foil journal bearing and method of manufacturing foil element therefor
US4552466A (en) * 1984-04-24 1985-11-12 The United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration Compliant hydrodynamic fluid journal bearing
US4815864A (en) 1988-05-31 1989-03-28 Williams International Corporation Adjustable tension foil bearing
US5902049A (en) 1997-03-28 1999-05-11 Mohawk Innovative Technology, Inc. High load capacity compliant foil hydrodynamic journal bearing
US5915841A (en) 1998-01-05 1999-06-29 Capstone Turbine Corporation Compliant foil fluid film radial bearing
JP4015388B2 (en) 2001-08-20 2007-11-28 三菱重工業株式会社 Foil gas bearing
JP2003074550A (en) 2001-09-05 2003-03-12 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Foil gas bearing
JP2004190762A (en) 2002-12-10 2004-07-08 Koyo Seiko Co Ltd Foil for radial foil bearing, and radial foil bearing using the same
JP2004270904A (en) * 2003-03-12 2004-09-30 Honda Motor Co Ltd Foil type fluid bearing
US7070330B2 (en) * 2004-02-19 2006-07-04 R & D Dynamics Corporation Hydrodynamic fluid film bearing having a key-less foil
US7553086B2 (en) * 2004-07-20 2009-06-30 Honeywell International Inc. Hydrodynamic journal bearing
JP3636328B1 (en) 2004-08-17 2005-04-06 川崎重工業株式会社 Hydrodynamic bearing
JP2006057828A (en) 2004-12-02 2006-03-02 Kawasaki Heavy Ind Ltd Top foil locking mechanism
CN2848623Y (en) * 2005-09-28 2006-12-20 明门实业股份有限公司 Automobile child seat capable of regulating hand rail heightness
JP4644217B2 (en) 2007-02-22 2011-03-02 本田技研工業株式会社 Foil type hydrodynamic bearing manufacturing equipment
JP5286955B2 (en) 2008-06-12 2013-09-11 株式会社Ihi Foil bearing
JP5487766B2 (en) 2009-07-09 2014-05-07 株式会社島津製作所 Dynamic pressure gas bearing
JP5321332B2 (en) 2009-08-05 2013-10-23 株式会社島津製作所 Dynamic pressure gas bearing
KR101068542B1 (en) * 2009-08-31 2011-09-28 주식회사 뉴로스 Journal foil air bearing
JP5751062B2 (en) 2011-07-22 2015-07-22 株式会社Ihi Radial foil bearing
JP5765122B2 (en) 2011-08-01 2015-08-19 株式会社Ihi Radial foil bearing
WO2013024674A1 (en) 2011-08-12 2013-02-21 株式会社Ihi Radial foil bearing
JP5862186B2 (en) 2011-10-13 2016-02-16 株式会社Ihi Radial foil bearing
JP5817449B2 (en) 2011-11-09 2015-11-18 株式会社Ihi Radial foil bearing
JP5861550B2 (en) 2012-04-06 2016-02-16 株式会社Ihi Radial foil bearing
JP5929626B2 (en) 2012-08-14 2016-06-08 株式会社Ihi Radial foil bearing

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60175914U (en) * 1984-04-30 1985-11-21 株式会社島津製作所 oil bearing
JPH01145418A (en) * 1987-10-23 1989-06-07 Abg Semca Sa Dynamic pressure plain bearing and assembly method thereof
US5634723A (en) * 1995-06-15 1997-06-03 R & D Dynamics Corporation Hydrodynamic fluid film bearing
US6135640A (en) * 1995-06-30 2000-10-24 Alliedsignal Inc. Hybrid foil/magnetic bearing
JP2002061645A (en) * 2000-08-24 2002-02-28 Kawasaki Heavy Ind Ltd Dynamic pressure type air bearing
JP2002372042A (en) * 2001-06-12 2002-12-26 Honda Motor Co Ltd Foil-type fluid bearing
JP2011144846A (en) * 2010-01-13 2011-07-28 Shimadzu Corp Dynamic pressure gas bearing

Cited By (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2015125825A1 (en) * 2014-02-18 2015-08-27 株式会社Ihi Radial foil bearing
US9915286B2 (en) 2014-02-18 2018-03-13 Ihi Corporation Radial foil bearing
JP2016080103A (en) * 2014-10-20 2016-05-16 株式会社Ihi Radial foil bearing
WO2018168932A1 (en) 2017-03-15 2018-09-20 株式会社Ihi Radial wheel bearing
WO2018168919A1 (en) 2017-03-15 2018-09-20 株式会社Ihi Radial foil bearing
KR20190089070A (en) 2017-03-15 2019-07-29 가부시키가이샤 아이에이치아이 Radial foil bearings
KR20190091343A (en) 2017-03-15 2019-08-05 가부시키가이샤 아이에이치아이 Radial foil bearing
US10781853B2 (en) 2017-03-15 2020-09-22 Ihi Corporation Radial foil bearing
US11306771B2 (en) 2017-03-15 2022-04-19 Ihi Corporation Radial foil bearing
WO2019004278A1 (en) 2017-06-27 2019-01-03 株式会社Ihi Radial foil bearing
JP2019007576A (en) * 2017-06-27 2019-01-17 株式会社Ihi Radial foil bearing
US11092192B2 (en) 2017-06-27 2021-08-17 Ihi Corporation Radial foil bearing
JPWO2019004278A1 (en) * 2017-06-27 2020-05-21 株式会社Ihi Radial foil bearing
US11319987B2 (en) 2018-03-07 2022-05-03 Ihi Corporation Radial foil bearing
KR20200121882A (en) 2018-03-07 2020-10-26 가부시키가이샤 아이에이치아이 Radial foil bearing
WO2019172370A1 (en) 2018-03-07 2019-09-12 株式会社Ihi Radial foil bearing
JPWO2020202793A1 (en) * 2019-04-04 2021-12-02 株式会社Ihi Radial foil bearing
WO2020202793A1 (en) * 2019-04-04 2020-10-08 株式会社Ihi Radial foil bearing
JP7180755B2 (en) 2019-04-04 2022-11-30 株式会社Ihi radial foil bearing
US11940005B2 (en) 2019-04-04 2024-03-26 Ihi Corporation Radial foil bearing
JP2021165577A (en) * 2020-04-07 2021-10-14 株式会社Ihi Radial foil bearing
WO2023053881A1 (en) * 2021-09-30 2023-04-06 ダイキン工業株式会社 Radial foil bearing, compressor, and refrigeration device
JP2023051047A (en) * 2021-09-30 2023-04-11 ダイキン工業株式会社 Radial foil bearing, compressor, and freezer
JP7368754B2 (en) 2021-09-30 2023-10-25 ダイキン工業株式会社 Radial foil bearings, compressors, and refrigeration equipment

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JP2016080103A (en) Radial foil bearing

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